Сдвиг рамки

Афлатоксин Bi вызывает сдвиг рамки считывания ДНК Это можно показать на следующем примере [c.220]

Мутации, сдвигающие рамку считывания информации. Это может происходить при выпадении какого-либо нуклеотидного звена цепи ДНК (деле-ции) или вставки дополнительных нуклеотидов (инсерции). Сдвиг рамки считывания меняет всю программу синтеза полипептидной цепи и, как правило, приводит к образованию нефункциональных белков, которые быстро деградируют в клетках. [c.455]

Еш,е до того как была окончательно установлена триплетная природа кодонов, Крик и его сотрудники, остроумно использовав мутации со сдвигом рамки, доказали, что генетический код действительно составлен из нуклеотидных триплетов. Рассмотрим, что произойдет при спаривании двух штаммов бактерий, каждый из которых несет мутацию со сдвигом рамки (например, делецию —1). В результате генетической рекомбинации могут образоваться мутанты, содержаш,ие обе мутации со сдвигом рамки. Однако распознать такие рекомбинанты будет трудно, так как (согласно практически любой теории кодирования) они по-прежнему будут продуцировать полностью дефектные белки. Крику и его сотрудникам удалось, однако, ввести в тот же ген третью мутацию со сдвигом рамки того же типа и наблюдать, что рекомбинанты, несуш,ие все три делеции (или вставки), были способны синтезировать, по крайней мере частично, активные белки. Это объясняется просто. Делеции одного или двух нуклеотидов полностью инактивируют ген, тогда как при делеции трех нуклеотидов, расположенных в пределах одного гена и близко друг от друга, ген укорачивается лишь на три нуклеотида. В гене будет содержаться в этом случае лишь небольшая область с измененными кодонами. Кодируемый белок будет нормальным, за исключением небольшого участка, в котором некоторые из аминокислот будут заменены, а одна будет полностью отсутствовать. Мы уже знаем, что в большинстве белков полностью инвариантна лишь сравнительно небольшая доля аминокислот. Таким образом, очень часто ген, в котором модифицирована небольшая область, может синтезировать функционально активные продукты при условии, что не произошло сдвига рамки считывания. [c.252]

В меньшей степени, чем замена пар оснований, распространены мутации со сдвигом рамки (раздел Г,1). Такие мутанты в отличие от мутантов с заменой оснований не так легко ревертируют, причем реверсия не индуцируется веществами, вызывающими замену оснований.. [c.290]

Если мутация обусловлена вставкой или делецией одной нуклеотидной пары в ге е, то при этом могут происходить более глубокие генетические повреждения, чем в случае замены основания. Следствием подобной мутации будет нарушение нормального соответствия между кодонами в ДНК и аминокислотами в кодируемом полипептиде. Нарушения начнутся с той точки, в которой появилась или исчезла пара оснований, поскольку именно в этом месте возникает сдвиг рамки считывания ДНК. В результате полипептидный продукт будет иметь правильную аминокислотную последовательность вплоть до точки мутации, а далее аминокислотная последовательность будет совершенно искажена (рис. 30-8). Мутации со сдвигом рамки часто приводят к появлению внутреннего терминирующего кодона, вызывающего преждевременное прекращение синтеза полипептида и образование укороченного продукта. Подавляющее большинство точковых мута ций со сдвигом рамки приводит к образованию биологически [c.971]

Спонтанные изменения генетической природы организма — продуцента основаны на процессах рекомбинации генетического материала in vivo (амплификация, конъюгация, трансдукция, трансформация и пр.). Для вьщеления из природных популяций высокопродуктивных штаммов микроорганизмов используют методы селекции, т. е. направленного отбора организмов со скачкообразным изменением геномов. Методы слепого многоступенчатого отбора случайных мутаций чрезвычайно длительны и могут занимать целые годы. Для возникновения мутаций интересующий ген должен удвоиться 10 —10 раз. Более эффективен метод искусственного повреждения генома. Таким методом является индуцированный мутагенез, основанный на использовании мутагенного действия ряда химических соединений (гидроксиламин, нит-розамины, азотистая кислота, бромурацил, 2-аминопурин, алки-лирующие агенты и др.), рентгеновских и ультрафиолетовых лучей. Мутагены вызывают замены и делеции оснований в составе ДНК, а также индуцируют мутации, приводящие к сдвигу рамки считывания информации. [c.33]

Общая, или гомологичная, рекомбинация характерна для всех живых организмов от вирусов и бактерий до многоклеточных эукариот. При гомологичной рекомбинации происходит обмен участками между гомологичными, т. е. очень похожими по последовательности, лтолекулами ДНК- Так, к сбщей рекомбинации относятся обмены между гомологичными хромосомами в мейозе у эукариот и рекомбинационная инициация репликации ДНК бактериофага Т4 (см. гл. ХП1). В первом приближении можно сказать, что гомологичная рекомбинация не создает принципиально новых последовательностей, а перетасовывает уже имевшиеся сходные варианты одной и той же последовательности (рис. 51). Чтобы подчеркнуть важность этого свойства, достаточно сказать, что при гомологичной рекомбинации между двумя сходными генами, кодирующими белок, оба рекомбинантных продукта оказываются не нарушенными, не происходит, например, сдвига рамки считывания, Другими словами, при гомологичной рекомбинации каким-то образом обеспечивается взаимное узнавание одинаковых (или очень сходных по последовательности) участков рекомбинирующих. молекул. Если же го.чологии нет, то и рекомбинация такого рода происходить не будет. [c.84]

Мутации со сдвигом рамки делят на -f- или — в зависимости от того, происходит ли вставка или делеция небольшого числа оснований. Таким образом, мутации со вставкой можно обозначать +1 +2 и т.д. Встречаются также мутации, при которых включаются или выпадают большие участки ДНК. Так, например, большая вставка может иметь место при включении в ген длинного участка чужеродной ДНК. Потери или добавки больших кусков хромосом также могут быть отнесены к мутациям типа делеции или вставки. [c.248]

Пря М. со сдвигом рамки, начиная с кодона (см. Генетический код), в к-ром потерян или приобретен нуклеотид, вся послед, аминокислотная последовательность белка при трансляции полностью меняется, что приводит к полному выключению ф-ции фермента. [c.154]

Одна ошибка в последовательности ведет к неправильной аминокислотной последовательности (см. вторую строку), начиная от остатка 103. Ошибка, по-вндимому, заключается в отсутствие С в отмеченном положении, так как при наличии С большая часть последующих аминокислот приобретает правильный порядок. Такие ошибки, связанные со сдвигом рамки часто обнаруживаются по появлению в неожиданном положении кодонов End (вторая строка). [c.19]

Рис. 30-8. Мутации со сдвигом рамки вызываются делецией или вставкой основания (показа ны красными стрелками). Начиная с кодона, в котором потеряно или приобретено основание, аминокислотная последовательность будет полностью искажена (изображена красным цветом). Большинство мутаций со сдвигом рамки детальны.

Мутации, в результате которых происходит делеция или вставка одного или нескольких нуклеотидов, называют мутациями со сдвигом рамки. Представим себе РНК, транскрибируемую с ДНК, в которой Произошла делеция или вставка. Информационная РНК считывается белоксинтезирующей системой с некоторой начальной точ1Ки. При считывании кодонов, каждый из которых содержит по три основания, аминокислоты включаются в белок в порядке расположения соответствующих кодонов. Если же в ДНК, а следовательно, и в мРНК, встречается делеция или вставка, то все последующие кодоны будут считываться неправильно, так как рамка считывания окажется сдвинутой вперед или назад на один или два нуклеотида ). В результате будет синтезироватся белок, мало похожий на белок, синтезируемый в [c.247]

Ошибки др. рода-зто Т. наз. сдвиг рамки считывания мРНК, когда при транслокации цепь мРНК передвигается [c.622]

В случае MS2 РНК после терминации трансляции каждого из перечисленных цистронов происходит, по-видимому, диссоциация рибосом от матрицы. Каждый цистрон в соответствующий момент начинает транслироваться в результате независимой инициации свободными рибосомами из среды. Однако ситуация с L-цистроном, очевидно, другая. По каким-то структурным причинам не удается получить эффективной ассоциации рибосом с инициаторным районом L-цистрона на MS2 РНК. Полагают, что инициация трансляции L-цистрона может иметь место вследствие время от времени происходящего спонтанного сдвига рамки (-И) при трансляции конца С-цистрона рибосомами в этом случае рибосомы терминируют на триплете UAA, отстоящем на три нуклеотида к 5 -концу от инициирующего кодона L-цистрона, и, не успев соскочить с матрицы, реинициируют на первом близлежащем триплете AUG (см. рис. 7). Естественно, что продукция L-цистрона должна быть маленькой, как это и есть на самом деле. [c.236]

Надо сказать, что вне фазы (рамки) считывания триплеты UAA, UAG и UGA в пределах кодирующей последовательности мРНК встречаются существенно чаще, чем в фазе считывания, где имеется, как правило, всего один терминирующий кодон на всю кодирующую последовательность. Поэтому обычно случайный сдвиг рамки в процессе элонгации не может привести к синтезу очень длинного неправильного полипептида и чаще всего приводит к скорой терминации этой неправильной трансляции. В некодирующих участках мРНК, включая межцистронные участки полицистронных РНК, частота терминирующих триплетов обычно также высока. [c.265]

Исследование мутаций сдвига рамки непосредственно свидетельствует о вырождении кода. Вернемся к только что изображенным фрагментам лизоцима. Если код не вырожден, то оба кодона для Гис в ревертанте должны быть одинаковыми. Обозначим их АВСАВС. Если сдвиг вызывается добавлением нуклеотида слева и кодон для Про есть БСА, то соотношение между диким типом и ревертантом изобразится так [c.261]

МУТАЦИЯ, наследуемое изменение генотипа. Различают точечные М. и крупные перестройки ДНК. К точечным относятся замены одиночных пар оснований ДНК (транзи-ции — замены одного пурина на другой и одного пиримидина на другой, трансверсии — замены пурина на пиримидин и наоборот) и выпадения или вставки одиночных нуклеотидных пар ДНК (мутации со сдвигом рамки считывания). Замена пары оснований может приводить к изменению кодона и послед, замене аминокислоты в кодируемом белке (миссенс-мутация) или же к образованию бессмысленного кодона и прекращению трансляции данной матричной РНК (нонсенс-мутация). К крупным перестройкам ДНК относятся делении (выпадения), дупликации (удвоения), инверсии (повороты на 180°), транслокации (перемещения) участков ДНК, а также инсерции (встраивания) новых сегментов ДНК. Иногда к М. относят изменения числа хромосом в клетке (геномная М.). Различают спонтанные М., возникающие с частотой 10 —10 (отношение числа мутировавших нуклеотидных звеньев к общему числу мономерных звеньев ДНК), и индуцированные, частота к-рых может пре-вьипат . 10 М. могут быть индуцированы хим. (дезаминирующие, алкилирующие и др. реагенты), физ. (ионизирующие излучения) и биол. мигрирующие генетические элементы) мутагенными факторами. Частота и специфичность возникновения спонтанных и индуцированных М. находятся под генетич. контролем. [c.356]

Если мутация в интроне распознается системой процессинга РНК как аутентичный сайт сплайсинга, то в процессированную мРНК включается часть интрона (рис. 21.17, А). Это приводит к сдвигу рамки считывания и образованию укороченного белка. При этом количество нормального белка снижается, что может стать причиной заболевания. Разумно предположить, что если антисмысловой олигонуклеотид, комплементарный мутантному интрону, гибридизуется с ним, то ошибочный сплайсинг блокируется, что повысит вероятность сплайсинга в нормальном сайте. Это предположение проверили на р-глобиновом гене с мутацией во [c.509]

Мутация со сдвигом рамки (Frameshift mutation) Мутация, связанная с появлением лишнего или с потерей одного или нескольких (в числе, не кратном трем) нуклеотидов. Приводит к нарущению триплетного кода и синтезу совершенно другого белка (если только синтез вообще не блокируется). [c.554]

Gly—Тгр—Val—Туг—Gly—Arg. Этот фрагмент ДНК может участвовать в кодировании ахшнокислотных последовательностей для двух белков со сдвигом рамки считывания. [c.443]

Вырезание интронов из пре-мРНК происходит с участием ферментов, распознающих границы интронов Если это распознание окажется неточным, то соединившиеся экзоны будут кодировать другой белок — произойдет сдвиг рамки считы - [c.173]

Вставки и делеции нуклеотидов вызьтают мутации со сдвигом рамки [c.971]

Иногда одна мутация со сдвигом рамки может быть компенсирована другой такой же мутацией. Если первая из этих мутаций вызвана потерей одной пары оснований, то вторая мутация в том же гене, обусловленная приобретением одной пары оснований и расположенная вслед за первой мутацией, позволит восстановить правильную рамку считыва- [c.971]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология