Мутации, использование

Эффективность подобного рубинового лазера очень мала и обычно не превышает величины 10- Так, например, если газоразрядные импульсы имеют мощность 1000 Вт-с, то выходная мощность рубинового лазера менее 1 Вт-с. Выходную мощность можно существенно увеличить путем использования специальных модифицированных рубиновых лазеров, называемых гигантскими импульсными лазерами (лазеры, генерирующие гигантский импульс) с помощью метода модулированной добротности (<Э-ком-мутация). [c.172]

Большое значение имеет создание гаплоидов, позволяющее ускорить процесс селекции в 2 — 3 раза. Использование гаплоидных клеток и гаплоидных растений способствует обнаружению экспрессии введенного в клетку генома, редких рекомбинаций, рецессивных мутаций, которые в диплоидных растениях, как пра- [c.185]

Помимо методов внесения мутаций в клонированный ген, основанных на использовании фага М13, были разработаны другие подходы, в [c.166]

Молекулярная диагностика — это быстро развивающееся направление. Хотя его основные принципы уже сформировались, технические детали отдельных тестов могут различаться. Для получения в достаточном количестве ДНК-мишени сейчас успешно применяют ПЦР. Использование ПЦР и специфических зондов существенно повышает чувствительность тестов и позволяет применять нерадиоактивные хромогенные, хемилюминесцентные и флуоресцентные системы регистрации. Во многих случаях для выявления мутации или экзогенной ДНК инфекционного агента в исследуемом образце достаточно провести ПЦР с последующим электрофоретическим разделением продуктов. Не вызывает сомнения, что с помощью ДНК-диагностики можно будет выявлять большинство, а возможно и все наиболее распространенные ге- [c.201]

Рис. 15.5. Обоснование использования ртутной лампы низкого давления для вызывания мутаций и уничтожения микроорганизмов. Спектр поглощения нуклеиновых кислот и кривая, описывающая бактерицидное действие света в зависимости от длины волны, имеют максимум при 260 нм. Именно в этой области в спектре ртутной лампы низкого давления имеется сильная полоса испускания (254 нм). Излучение такой УФ-лампы оказывает стерилизующее действие.

Метод С1В разработан таким образом, что данная летальная мутация не может остаться незамеченной, поскольку при наличии такой мутации отсутствует целый класс особей. Этот метод может быть использован и для выявления частоты сублетальных мутаций, при которых жизнеспособность более или менее сильно уменьшается, но тем не менее самцы все же появляются. Без помощи этого метода почти невозможно обнаружить подобные сублетальные мутации. Наконец, метод С1В может быть чрезвычайно полезен для обнаружения видимых мутаций, т. е. изменений внешних признаков. [c.207]

Из числа химических мутагенов очень сильное влияние на гены и хромосомы оказывает горчичный газ (иприт), пользующийся дурной славой из-за его использования в военных целях. У дрозофилы и кукурузы под действием горчичного газа и группы его аналогов возникают летальные факторы, многие из которых представляют собой небольшие нехватки были получены также внешне заметные мутации. В общем эти химические вещества дают такой же эффект, что и рентгеновские лучи, если не считать двух различий. Первое из них состоит в том, что действие горчичного газа обладает отдаленным эффектом, т. е. некоторая часть хромосомы приходит в неустойчивое состояние, которое позже, после нескольких поколений клеток, развивается в подлинную мутацию. В результате этого отдаленного эффекта часто возникают особи, представляющие собой мозаиков из нормальных и измененных клеток. [c.215]

Широкое применение рентгеновских лучей и других мутагенных факторов, начавшееся с 1927 г., привело к получению множества новых мутантов, которые стали использовать в генетических и цитологических исследованиях. Мы ограничимся здесь несколькими примерами, показывающими, как использование подобных мутантов дало новые важные результаты и открыло новые области исследования. В число мутантов мы включаем и формы с измененной структурой хромосом, поскольку, как это указывалось ранее, мы имеем непрерывный ряд переходов от генных мутаций к хромосомным аберрациям, т. е. структурным изменениям хромосом. [c.221]

Даже у прокариот информация, получаемая от вну-тригенного картирования, ограничена природой рекомбинационного акта. На уровне внутригенного картирования частота рекомбинации частично зависит от природы мутаций, использованных в скрещивании, и может в большой степени определяться последовательностью ДНК в данном участке. Другими словами, здесь вместо идеального свойства независимости аллелей, которое мы обсуждали в гл. 1, проявляется эффект специфичности аллелей. Поэтому наши представления о гене с позиций генетической карты искажаются особенностями рекомбинационных систем. [c.43]

Благодаря использованию большого набора мутаций по промоторам и генам активирующих белков дрожжей удалось выяснить некоторые особенности взаимодействия белков-активаторов с АП, а также характерные свойства этих белков. Белок GAL4 активирует гены, необходимые для катаболизма галактозы. GAL4 связывается с АП, представленной повторяющимися элементами по 17 п. н-Степень активирующего действия пропорциональна числу этих элементов в промоторе. Функция связывания ДНК и активации транскрипции принадлежит разным участкам белка GAL4, который содержит 881 аминокислоту. 73 остатка с N-конца молекулы белка достаточны для обеспечения специфического связывания с ДНК. Эгот участок связывает ионы цинка и содержит характерную структуру — цинковые пальцы , обнаруженные в целом ряде белков, активирующих транскрипцию (см. раздел 4 этой главы). Два других дискретных участка белка, включающих аминокислоты 149—196 и 768—881, достаточны для обеспечения активации транскрипции. Эти участки содержат кислые аминокислотные остатки. По-видимому, в разных активаторных белках эти районы обладают [c.196]

В настоящее время эта схема возникновения мутаций исследуется на основе двух программ. Первая из них анализирует характер распределения кластера мутаций на основе сравнения предполагаемых донорных и акцепторных последовательностей с использованием метода статвесов. Статвес для группы мутаций (см.рис.6) вычисляется следупцим образом W-L2-LI, где L2 и LI - правая и левая границы расположения кластера в полинуклеотидной последовательности. Результаты, полученные на основе этой программы, показаны на рисунке 6, где приведен пример выявления генной конверсии между геном и псевдогеном цыпленка. Анализ показал, что вероятность наблюдать такой кластер мутаций по случайным причинам - реал случ что явно свидетельствует в пользу генной конверсии, как возможного механизма возникновения мутаций в этой последовательности. Вторая программа выявляет наличие [c.98]

Для того чтобы тонкое генетическое картирование можно было осуществить на практике, необходим еще один метод. Была составлена генетическая карта для ряда мутантных бактериофагов с делециями, захватывающими большие участки гена г11. С помощью этих мутантов можно было легко определить, в каком именно участке гена соответствующего мутанта находится данная мутация. Последующие эксперименты по рекомбинации с использованием предварительно идентифицированных мутаций позволяют уточнить локализацию мутации в ранее исследованном участке гена. Таким способом Бензеру удалось идентифицировать более 300 мутаций в гене гИ. Он пришел к выводу, что минимальное расстояние между двумя мутантными участками полностью согласуется со строением гена, предложенным Уотсоном и Криком. [c.250]

Один из методов, использованных для выяснения направления репликации у . oli, состоял в следующем. В хромосому бактерии в сайте att (рис. 15-1) встраивали профаг X, а во многие другие сайты, локализованные вдоль хромосомы, встраивали ДНК фага Ми-1 [189]. Особенно удобно использовать в этом случае фаг Ми-1, поскольку его включение может происходить во многих сайтах, локализованных в пределах хорошо картированных генов. Включение в пределах какого-то гена инактивирует этот ген (мутация добавки), что позволяет точно определить место локализации профага Ми-1. Удалось получить целую серию штаммов бактерий, содержащих как профаги X, так и фаг Ми-1, причем последний был локализован в различных участках хромосомы. Эти бактерии были, кроме того, ауксотрофны по определенным аминокислотам. Благодаря этому репликацию можно было останавливать. [c.272]

Как можно распознать мутагенное соединение Очень ценный метод, основанный на использовании тест-штаммов бактерий, предложили Амес и сотрудники, использовавшие мутанты Salmonella, не способные синтезировать собственный гистидин, но способные расти, когда мутагенный агент вызывает обратную мутацию. Мутации одного такого [c.293]

М.г.э. открыты в 40-х гг. 20 в. Б. Мак-Клинток на основании генетич. анализа нестабильных мутаций у кукурузы. Исследование их мол. природы начато в бО-х гг. в связи с обнаружением нового типа мутационньк изменений у бактерий (т. наз. вставочных мутаций) и идентификацией носителей этих мутаций. Структурно-функцион. исследования М, г. э. эукариот на мол. уровне ведутся с кон. 70-х гг. с использованием методов клонирования (получение наследственно однородных поколений особи или клетки путем бесполого размножения) и генетич. инженерии. [c.80]

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]

По всей вероятности, доминирование диплоидной фазы у высших растений и животных обусловлено способностью гетерозиготы выживать даже при возникновении одной или нескольких крайне вредных мутаций. Для ученых, занимающихся биохимической генетикой, использование гаплоидных организмов дает огромные методические преимущества, лозволяя с легкостью выявлять рецессивные мутации. [c.43]

Радиоактивное облучение, даже эпизодическое и очень малыми дозами (например, при обследовании женщин во время беременности), повышает риск заболевания детей лейкемией или рождения детей с врожденными дефектами и аномалиями. Вред, связанный с накоплением в организме радионуклидов, может бьггь индивидуальным (например, развитие рака) или генетическим, когда возрастает частота мутаций и появляется потомство с врожденными уродствами. Риск воздействия на здоровье человека малых количеств радиоактивных веществ, содержащихся в воздухе, воде, почве, пище, недооценивается примерно в 100—1000 раз. В условиях постепенного повышения естественного радиационного фона на нашей планете несоблюдение правил техники безопасности при добывании, транспортировке, переработке и использовании радиоактивных изотопов может привести к необратимым нарушениям генофонда и гибели не только отдельных популяций, но и видов растений и животных и тяжелых генетических и соматических нарушений у человека. [c.181]

Достичь одновременно и высокого уровня синтеза чужеродного белка, и высокой плотности культуры часто не удается из-за накопления вредных побочных продуктов (в первую очередь ацетата), подавляющих рост клеток и синтез белка. Чтобы уменьшить накопление ацетата в богатой среде, не нарушая роста клеток, можно снизить скорость поглощения глюкозы, добавив в среду ее аналог, метил-а-глюкозид. Альтернативный подход состоит в использовании клеток Е. соИ, несущих мутацию в гене ptsG, который кодирует фермент II глюкозофосфотрансферазной системы. Максимальная плотность культуры Е. соИ дикого типа составила примерно 10 г/л, а культуры Е. соИ с мутацией в гене ptsG - 15 г/л. Кроме того, уровень синтеза Р-лактамазы в мутантных клетках был на 25% выше (на 1 г массы сухого вещества), чем в клетках дикого типа, так что суммарное различие достигает примерно двукратной величины. [c.129]

Е. соИ. При ренатурации одиночных цепей из одной пробирки образуются линейные молекулы. В клетках Е. oli стабильно поддерживаются в виде плазмид и наследуются только кольцевые, а не линейные молекулы, при этом все они несут сайт-специфическую мутацию. Таким образом, с помощью описанного метода можно вносить точ-ковые мутации в клонированный ген, при этом отпадает необходимость во встраивании гена в ДНК фага М13, использовании мутантных штаммов Е. соН типа dut ung и в переносе мутантного гена из Ml 3-вектора в экспрессирующий вектор. [c.163]

Свойства любого белка зависят от его конформации, которая в свою очередь определяется аминокислотной последовательностью. Некоторые аминокислоты в полипептидной цепи играют ключевую роль в определении специфичности, термостабильности и других свойств белка, так что замена единственного нуклеотида в гене, кодирующем белок, может привести к включению в него аминокислоты, приводящему к понижению его активности, либо, напротив, к улучшению каких-то его специфических свойств. С развитием технологии рекомбинантных ДНК появилась возможность производить специфические замены в клонированных генах и получать белки, содержащие нужные аминокислоты в заданных сайтах. Такой подход получил название направленного мутагенеза. Как правило, интересующий исследователя ген клонируют в ДНК фага M13. Одноцепочечную форму ДНК этого фага копируют с использованием олигонуклеотидного праймера, синтезированного таким образом, чтобы в ген-мишень был встроен определенный нуклеотид. Затем трансформируют двухцепочечными ДНК M13 клетки Е. соИ. Часть образующихся в клетках фаговьгх частиц несет ген, содержащий нужную мутацию. Такие частицы идентифицируют, встраивают мутантный ген в экспрессирующий вектор, синтезируют белок и определяют его активность. Вносить изменения в клонированные гены можно также с помощью плазмид или ПЦР. Обычно заранее не известно, какую [c.175]

Предположим, что вы клонировали бактериальный ген, экспрессирующийся в Е. соИ, и хотите изменить его активность. Однако в результате применения стандартного метода мутагенеза с использованием ДИК М13 по ряду технических причин лишь небольшая часть клонов приобрела мутантный ген-мишень, а большинство из них содержит интактный ген. Как увеличить долю клонов, содержащих ДНК с нужной мутацией [c.176]

Оба модифицированных гена участвуют в процессе деградации всех субстратов данного метаболического пути. Поэтому стратегия, использованная для повышения эффективности расщепления 4-этилбензоата, применима и в случае других соединений мутация, приводящая к гиперпродукции Ху18-белка, может усиливать активацию Р -промотора и повышать скорость разрушения субстрата кроме того, можно избирательно модифицировать Р -промотор, чтобы он стал более сильным, сохранив способность взаимодействовать с Ху18-белком. Таким образом, проведенная работа показывает, что вполне реально усовершенствование того или иного катаболического [c.283]

Более адекватные животные модели, позволяющие изучать болезнь Альцгеймера, были созданы с использованием трансгенов, содержащих мутации в гене АРР, характерные для некоторых семей с высокой частотой встречаемости болезни Альцгеймера в раннем возрасте (<50 лет). У одной группы таких семей в положении 717 АРР (АРР-717) вместо валина присутствовал фенилаланин, в другой группе в положениях 670 и 671 АРР (АРР-670/671) лизин и метионин были заменены на аспарагин и лейцин соответственно. [c.431]

Возможность коррекции мутаций с помощью химерных олигонуклеотидов изучали с использованием как кДНК, входящей в состав плазмиды, так и хромосомной ДНК. В обоих случаях мутантный сайт с высокой частотой заменялся нормальным. Но для того чтобы химерные олигонуклеотиды стали эффективными лекарственными средствами, необходимы дополнительные исследования. [c.509]

Изучение мутагенного действия эстифана, нроведенное с использованием методов учета доминантных леталей в зародышевых клетках мышей и хромосомных аберраций в клетках костного мозга мышей, показало, что эстифан не индуцирует генетических нарушений в соматических и зародышевых клетках. На штаммах сальмонелл методом регистрации различных типов точковых мутаций по тесту Эймса установлено, что эстифан не проявляет мутагенных свойств. [c.404]

По происхождению мутации делятся на спонтанные (неконтролируемые) и индуцированные (контролируемые). Первые возникают в результате неконтролируемого влияния каких-то естественных факторов (радиация, температура и т. д.). Направленное использование мутагенов приводит к возникновению индуцированных мутаций. Многими экспериментами четко показано, что мутации возникают независимо от условий среды обитания, т. е. не направленно. Мутации возникают в основном как ошибки репликации ДНК. Выделяют следующие типы мутаций перестройка хромосом, перестройка генома клетки грибов и водорослей (полиплоидия, гаплоидия, гетероплоидия), внутригенные изменения (прямые мутации, реверсии, обратные мутации). [c.102]

В результате детерминации клетки данного компартмента приобретают адрес , представленный определенным сочетанием активностей контролирующих генов. Изменение активности одного из таких генов может изменить адрес какого-то из компартментов, и тогда пролиферация его клеток приведет к образованию совершенно иного участка тела. Комбинаторный метод детерминации позволяет использовать контролирующие гены очень экономно например, один и тот же генетический материал может определять различия между передней и задней частями в нескольких разных имагинальных дисках. Так, мутация engrailed превращает не только заднюю половину крыла в переднюю часть ноги, но и заднюю часть ноги в переднюю половину крыла. Как мы уже видели, тот же принцип использован у личинок один и тот же набор генов действует во многих последовательных сегментах, формируя их по одной и той же общей схеме эти гены определяют отличие передней части сегмента от задней и т. п., тогда как другой набор генов контролирует различия между разными сегментами. Совместное действие нескольких групп генов позволяет определить подробный адрес каждой клетки. [c.87]

Биотехносфера заслуживает более пристального внимания, так как ее формирование сопровождается ростом техногенного влияния на гидролитосферу. Анализ современной геологической деятельности человека позволяет вьщелить главные ее особенности, которые в вной степени относятся и к гидролитосфере 1) перемещение человеком огромных масс твердых, жидких и газообразных веществ Земли 2) наличие геохимических циклов с участием новых неорганических, металлоорганических и органических соединений, не имеющих (жбе аналогов в природной обстановке 3) активная роль в этих циклах живого вещества, сопровождающаяся возникновением новых, до сих пор неизвестных мутаций в среде микроорганизмов 4) распространение человеком живого вещества в области существования косных систем литосферы, гидросферы, атмосферы и космоса и создание биокосных систем 5) неравновесность процессов перераспределения вещества 6) создание новых видов пород -так называемых антропогенных отложений 7) высокие скорости техногенных преобразований по сравнению с природными процессами 8) создание и Использование новых видов энергии 9) влияние человеческой индивидуальности на ход геологической истории Земли. [c.10]

Используя стандартные генетические методики, удалось установить локализацию большого числа мутаций и построить соответствующие линейные генетические карты для семи групп сцепления нейросноры. После открытия конъюгации у Е. oli К12 и разработки методов с использованием трансдукции, позволяющих осуществлять частичный обмен генами, удалось [c.486]

Антоциановые пигменты подвержены значительным количественным и качественным изменениям, контролируемым одиночными генами (но часто на эти модификации прямо или косвенно влияют многочисленные ряды аллелей), поэтому антоциановые маркеры можно использовать различным образом при анализе таких явлений, как хромосомные циклы разрыв — слияние [41, действия комплексных локусов [5], действия генов, управляющих активацией [6], парамутации [7], частота индуцированных мутаций [8] и др. Эти примеры иллюстрируют прямое использование фенольных соединений при исследовании внутренних генетических процессов их рассмотрение выходит за рамки настоящей главы. Однако в некоторых случаях, а именно в работах Лафнана [9] и Ко [10], была предпринята попытка создания генетической модели последовательных биохимических процессов. [c.141]

Кроме того, вследствие мутаций в каждой из цепей гемоглобина возможна замена по крайней мере одной аминокислоты. В настоящее время известно около 100 таких мутантов [94, 170]. Изменения в составе гемоглобина можно произвести и искусственно (см. работу 18]) различными способами 1) путем образования гибридов с использованием а- и -цепей из гемоглобйнов различных видов 2) в результате протеолитического переваривания С-концевых остатков под действием карбоксипептидазы и 3) химическим модифицированием, например, сульфгидрильных групп цистеиновых остатков. Можно, разумеется, изменять валентность железа, а также природу шестого лиганда в координационной сфере железа, и даже удается получить гемоглобины, в которых состояние железа в каждой из цепей различно, например, путем смешивания растворов N- и 02. Из многих гемоглобйнов и миоглобинов удается удалить без денатурации белка железопорфириновый комплекс, а затем реконструировать полный белок из белка и порфиринового комплекса, взятых из различных источников, или вместо железопорфиринового комплекса взять при этом порфириновый комплекс другого металла (разд. 7.1 и 7.4). Исследование мутантных форм и химически модифицированных гемоглобйнов существенно расширило наши знания о природе реакций гемоглобина, и в последующих разделах мы часто будем использовать результаты, полученные с помощью мутантных и модифицированных белков. [c.148]

Попытки управления мутационным процессом в целях получения определенных мутаций до сих пор дали весьма скудные результаты. Необходимо, однако, указать, что известны некоторые химические вещества, которые оказывают на определенные локусы гораздо более сильное воздействие, чем другие вещества. Так, в экспериментах на нейроспоре Вестергаард и его сотрудники обнаружили, что обратные мутанты некоторых типов, характеризующиеся потребностью в инозите и аденине (т. е. мутанты, не способные синтезировать инозит и аденин), возникают с весьма различной частотой в зависимости от того, на какой из пяти различных кормовых сред проводилось испытание. В одной серии опытов воздействие диэпоксибутаном дало у форм, нуждающихся в аденине, в 445 раз больше возвратных мутаций, чем у форм, нуждающихся в инозите. Однако на другой питательной среде, СВ-1528, это соотношение уменьшилось до 1,5 это означает, что в данном случае частота возвратных мутаций обоих рецессивных аллелей была примерно одинакова. Таким образом, очевидно, что определенные аллели специфически реагируют на определенные химические мутации. Это, видимо, зависит в такой же мере от аллелей, как и от использованных химических веществ. Другие аллели того же локуса могут реагировать совершенно иначе. [c.217]

Предложения по манипулированию природными изолятами с последующим возвращением их в окружающую среду привлекательны, но едва ли осуществимы. Простое перемещение организма из окружающей среды и культивирование его в лаборатории, часто на относительно обогащенной питательной среде, проявится в селекции мутаций, которые приспосабливают организм к новым условиям. Возвращение организма в исходную среду снабженным новой катаболической функцией, которая дает ему возможность использовать субстрат, недоступный остальному микробиологическому сообществу, теоретически дает этому организму селективное преимущество. Однако окружающая среда будет содержать и другие источники углерода свалки токсичных отходов обычно содержат много химических веществ, включая и более легкоусвояемые. В таких условиях сконструированные организмы должны обладать высокой стабильностью, чтобы обеспечить более эффективное использование целевого вещества. Мало или ничего не известно о стабильности рекомбинантных щтаммов в природной среде. Кроме того, исходная природная популяция, хорошо адаптированная к окружающей среде, подобна по своей конкурентоспособности генетически усовершенствованному штамму. [c.337]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология