Хромосомный перенос

Поскольку ретровирусная инфекция обычно приводит к интеграции единственной копии вирусного генома в ДНК клетки-хозяина, ретровирусные векторы, несущие чужеродные гены, могут выполнять роль уникальных генетических маркеров индивидуальных хромосом в экспериментах по гибридизации соматических клеток, хромосомному переносу генов, а также в исследованиях рекомбинационных процессов [9]. [c.273]

Чрезвычайно важным является то обстоятельство, что интегрированная в хромосому конъюгативная плазмида (например, F-фак-тор Е.соН) не теряет способности инициировать конъюгацию клеток и перенос ДНК из донора в реципиент. При этом ДНК плазмиды, составляющая одно целое с хромосомной ДНК, затаскивает в реципиент хромосому бактерии-донора. Между ДНК донора и реципиента может происходить общая рекомбинация, что приводит к обмену гомологичными генами между клетками бактериальной популяции. Этот процесс — бактериальный аналог полового размножения. Наличие механизма обмена генами очень важно для эволюции бактерий, поскольку, как и в случае патового размножения эукариот, нарушает абсолютную сцепленность генов одной хромосомы и позволяет естественному отбору находить благоприятные комбинации уже присутствующих в популяции бактерий аллельных вариантов генов. [c.128]

Плазмиды наиболее часто используют в качестве векторов. Плазмиды -небольшие кольцевые двухцепочечные ДНК из цитоплазмы бактерий, они могут содержать от 2 до 100 тыс. пар оснований. Каждая плазмида имеет гены, которые могут реплицироваться, транскрибироваться, транслироваться независимо от хромосомных генов, но одновременно с ними. Плазмиды можно перемещать из одной клетки в другую их можно встраивать в другие гены, которые затем переносятся вместе с плазмидой и становятся частью генома клетки-хозяина. [c.61]

В последние годы стало очевидным, что изменчивость как эу-, так и прокариотических организмов связана не только с точечными мутациями, хромосомными перестройками или описанными рекомбинационными событиями, но и с подвижными, или мобильными, генетическими элементами — сравнительно автономными сегментами ДНК, способными встраиваться в геном клетки-хозяина и вырезаться из него. К мобильным элементам можно отнести и некоторые вирусы — в этом случае возможно перемещение не только в пределах генетического материала одной клетки, но и между клетками (см. гл. ХП1). У бактерий перенос генетической инфор.мации между клетками могут осуществлять не только вирусы, но и плазмиды многие из которых могут встраиваться в различные участки генома клетки-хозяина и поэтому тоже могут быть отнесены к мобильным эле.ментам. Плазмиды и мобильные генетические элементы играют существенную роль в эволюции бактерий. [c.110]

Перенос полученной генетической конструкции хромосомный сайт интеграции/клонированный ген в хозяйскую клетку в составе плазмиды, не способной к автономной репликации в клетках этого хозяина. [c.123]

Успешные эксперименты по введению чужеродных генов в клетки млекопитающих и возможность создания генетически идентичных животных путем переноса ядра из эмбриональной клетки в яйцеклетку с удаленным ядром (перенос ядра, клонирование) позволили включать в хромосомную ДНК высших животных отдельные функциональные гены или целые их кластеры. Используемая стратегия состоит в следующем. [c.418]

Наконец, еще один путь переноса генетического материала у прокариот осуществляется с помощью плазмид определенного типа, обладающих генами, обеспечивающими эту возможность. Такие плазмиды помимо переноса собственного генетического материала могут обеспечивать перенос хромосомных генов, плазмид, не обладающих способностью к самостоятельному переносу, а также осуществлять передачу транспозонов из плазмиды в хромосому или другую плазмиду. [c.152]

Особенность организации генетической информации в мире прокариот — рассредоточение большого ее объема в нехромосомных элементах. Из этого следуют две существенно различающиеся возможности горизонтального обмена генетической информацией первая связана с хромосомной, вторая — нехромосомной ДНК. Из трех основных процессов, приводящих у прокариот к обмену хромосомной ДНК, наиболее совершенным является процесс конъюгации, так как он обеспечивает возможность более полного обмена генетическим материалом двух клеток. (При благоприятных условиях возможно вхождение в реципиентную клетку всей донорной ДНК.) Однако эффективность механизмов генетической рекомбинации в этих процессах высока для близкородственных прокариотных организмов. Обмен участками хромосомной ДНК у бактерий в большинстве случаев ограничен пределами одного вида. Возможность горизонтальной передачи генетической информации на большие таксономические расстояния реализуется при переносе нехромосомных молекул ДНК, способных к автономной репликации. [c.154]

Наличие ядра является главной, но не единственной структурной особенностью эукариотических клеток. В цитоплазме существует ряд других внутриклеточных органелл, окруженных своими собственными мембранами. Окислительное фосфорилирование и ряд предшествующих стадий окисления органических соединений протекают в митохондриях. Эти органеллы окружены двумя фосфо-липидными мембранами. Внутренняя мембрана, построенная из специфических белков, участвует в сопряжении переноса электронов от органических соединений к кислороду с фосфорилированием АДФ. Еще более сложными органеллами являются хлоропласты, в которых проходят все стадии фотосинтеза. Уникальной особенностью этих двух типов органелл является то, что они содержат ДНК, которая реплицируется перед их делением и несет информацию о некоторых белках и РНК, необходимых для формирования и функционирования этих органелл. Тем не менее большая часть информации, необходимой для производства всего набора как митохондриальных, так и хлоропластных белков, находится в хромосомной ДНК. [c.25]

На основе плазмид агробактерий созданы векторные системы для переноса генов в хромосомный геном растения. [c.352]

В связи с огромными объемами перерабатываемого материала выщелачивание проводят под открытым небом, а не в помещениях со строго контролируемыми условиями. Поэтому микроорганизмам приходится работать при разных погодных условиях, существенно различающемся насыщении минеральными солями и неодинаковых pH. Ни система в целом, ни рудное тело не бывают стерильными в них всегда присутствуют природные бактерии. Специально подобранные или мутантные штаммы выщелачивающих бактерий должны хорошо сочетаться с природной микрофлорой. Несомненно, что с помощью генетических манипуляций могут быть получены штаммы с повышенной способностью окислять железо или минералы, а также переносить высокие концентрации металлов или кислот. Работы в этом направлении ограничиваются неполнотой наших знаний обо всех интересующих нас микроорганизмах и о деталях механизма разложения сульфидных минералов кроме того, мы почти ничего не знаем о генетических особенностях выщелачивающих микроорганизмов (например, об их хромосомных картах, наличии и функциях плазмид, способности к трансформации или переносу плазмид). Здесь имеется широкое поле для исследований, очень важных с точки зрения биотехнологии. [c.204]

У Е. соН выделено множество штаммов типа Hfr с различными точками начала переноса и различными направлениями хромосомного переноса [13, 27]. Выбор штамма Hfr, таким образом, зависит от участка бактериальной хромосомы, который собираются изучать в отношении картирования генетических локусов. Новые Hfr-доноры могут быть легко выделены на различном генетическом фоне с использованием либо модифицированного флуктуационного теста со штаммом F+ [6], либо интегративной супрессии в штамме F+ или R+, имеющем мутацию dnaA (Ts) [30]. Методы осуществления скрещиваний типа HfrXF" можно проиллюстрировать, используя какой-либо Hfr-штамм, например прототрофный штамм 12 (табл. 14.1), который передает свою хромосому 0-thr leu pro А la ... руг В F и чувствителен к налидиксовой кислоте и стрептомицину, и какой-нибудь штамм F", например штамм 14 (табл. 14.1), с мутациями, обусловливающими ауксотрофность по лейцину, пролину, аденину, триптофану и тиамину и устойчивость к налидиксовой кислоте и стрептомицину. У штамма 14 имеются и другие мутации, и наследование их аллелей дикого типа будет происходить как наследование маркеров, по которым не ведется отбор. Штамм 13 (табл. 14.1) несет меньше мутаций, чем штамм 14 он более удобен для проверки стабильности Hfr-фенотипа в штамме 12. [c.110]

Используя разнообразные родительские формы Hfr в отношении начала и направления хромосомного переноса при изучении конъюгации с помощью метода пересекающихся штрихов на агаре, для мутантного аллеля, выявляемого в реципиенте F", легко установить ориентировочное расцоложение аллеля дикого типа [4]. В целях более точной его локализации по отношению к другим генам можно использовать прерываемую конъюгацию с соответствующим штаммом Hfr. Однако, чтобы точно указать расположение этого локуса по отношению к ло-кусам, находящимся в непосредственной близости от него, может оказаться необходимой общая трансдукция, опосредованная фагом Р1, так как конъюгация часто не вполне подходит для этой цели. [c.117]

Хромосомную карту Е.соИ можно получить, если смешать клетки Hfr и р- и дать возможность конъюгации происходить в течение опре-деленного интервала времени, а затем клетки интенсивно перемешать, например, в гомогенизаторе Уоринга. В результате этой процедуры все конъюгационные мостики разрушаются и процесс спаривания бактерий прерывается. Спаривание прерывают через разные промежутки времени и определяют наличие в бактериях-реципиентах генов, перенесенных иа Клеток донорного штамма. При помощи этого метода было показано,, что для полного переноса хромосомы при 37 °С требуется приблизительно 100 мин и что локализацию любого гена в хромосоме можно приблизительно установить по времени, необходимому для переноса этого гена в клетку-реципиент. В действительности, однако, все выглядит несколька сложнее. Поскольку полный перенос всей хромосомы осуществляется редко, в опытах обычно используются разные подштаммы Е. соИ К-12, У которых фактор F расположен в разных местах во всех случаях гены,, локализованные по часовой стрелке сразу же за точкой интеграции (рис. 15-1), переносятся быстро и с высокой частотой. [c.191]

Изменение расположения генов в хромосомах (т.наз. хромосомные М.) происходит в результате дупликации (повторения) гена, инверсии (переворота одного или неск. генов на 180°), транслокации, илн транспозиции (переносе участка хромосомы, соизмеримого по длине с геном, в новое положение в той же или в даугой хромосоме), а также делеций-выпадения участка генетич. материала (от неск, нуклеотидных пар до фрагментов, содержащих неск. генов частный случай дефишенси-нехватка генов на конце хромо сомы). При траислокации ряда генов наблюдается т. наэ эффект положения ген а-изменение проявления ак тивности гена при перемещении его в др. участок хромосомы. Этим объясняется, напр., появление полосковидных глаз у дрозофилы. [c.154]

После присоединения А. tumefa iens, несущей Ti-плазмиду, к растительной клетке и активации vi>-renoB Т-ДНК транспортируется в клетку, по-видимому, с помощью механизма, аналогичного механизму переноса плазмидной ДНК из донорной клетки в реципиентную в процессе конъюгации. При этом Т-ДНК находится в одноцепочечной форме, и именно в такой форме она встраивается в хромосомную ДНК растения. [c.376]

Транслокация (Translo ation) 1. Хромосомная перестройка, заключающаяся в переносе участка хромосомы в новое положение на той же или на другой хромосоме или в переносе целой хромосомы на другую хромосому. 2. Перемещение молекулы мРНК во время трансляции на один кодон. [c.561]

Половой, или F-фактор. F-фактор (Fertility fa tor — фактор плодовитости) контролирует процесс конъюгации и перенос генетического хромосомного материала из бактериальной клетки-донора в клетку-реципиент. Фактические данные позволяют заключить, что этот фактор найден пока лишь у некоторых бактерий. Клетки, несущие его, обозначили мужскими (Р" ), а клетки-реципиенты — женскими (F ). На одну хромосому приходится один F-фактор. [c.86]

Биотехнология таких вакцин базируется на возможности переноса фрагментов хромосомной ДНК или плазмид из бактерий или вирусов в клетки других видов бактерий или дрожжей, то есть не в природные для них реципиентные клетки. Таким путем создана возможность продукции поверхностного антигена вируса гепатита В (НВвАд) дрожжевыми клетками. Этот антиген отделяют от дрожжей-продуцентов и используют для приготовления вакцины. [c.486]

В настоящее время известно, что в хромосомном участке ДНК находятся семнадцать генов. Функции тринадцати из них уже установлены, однако очищены продукты лишь пяти генов. Показано, что nif D и nif К кодируют а- и р-субъединицы MoFe-белка, nif Н кодирует субъединицу Fe-белка, nif F кодирует флавопротеин флаводок-син и nif J кодирует пируватфлаводоксин-оксидо-редуктазу. Последние ферменты участвуют в создании и переносе восстановительного потенциала нитрогеназы. [c.148]

Для анализа токсичности веществ, согласно шкале Фергюссона, готовят обычно насыщенные растворы (С) и составляют ряд концентраций, разбавляемых в геометрической прогрессии (1/2 С, 1/4 С, 1/8 С) и т. д. В качестве известных наркотиков были выбраны хлороформ, четыреххлористый углерод, а также первичные нормальные спирты амиловый (С ), гептиловый (С,), октиловый (Се), но-ниловый (Сд), лауриловый (С з) и цетиловый (С з). А для сравнения с природными ингибиторами были взяты специфические метаболические яды и антибиотики 2,4-динитрофенол (ДНФ), разобщающий окислительное фосфорилирование от дыхания, актиномицины С и Д, подавляющие синтез хромосомно-рибосомальных РНК и тормозящие перенос информации на рибосомы, а также ингибитор синтеза белка — хлорамфеникол. Кроме того, были испытаны ингибиторы фотосинте- [c.182]

Некоторые разновидности почвенной бактерии Agroba terium tumefa iens способны внедряться в ткани двудольных растений через раневые поверхности и вызывать образование опухолей — корончатых галлов. Хотя об этом явлении известно с 1907 г., механизм патогенности удалось установить совсем недавно. Было показано, что клетки патогенных штаммов этой бактерии содержат крупную плазмиду (Ti) с мол. массой от 90-10 до 150-10 , зависящей от того, какие иные свойства, кроме патогенности, в ней закодированы. Имеются данные, что превращение нормальных клеток растения в опухолевые обусловлено переносом в них плазмиды Ti и включением ее в хромосомную ДНК хозяина. [c.373]

Рис. 15.16. Взаимоотношения между половыми типами Es heri hia oli. Клетка F может служить только реципиентом. При конъюгации с клеткой штамма F + или Hfr она может получить фактор F и в результате стать клеткой F. В клетке F + фактор F представляет собой кольцевую молекулу ДНК. Этот фактор можно удалить путем обработки клеток акридиновым оранжевым. При включении фактора F в бактериальную хромосому клетка переходит в состояние Hfr. Фактор может включиться в разные участки хромосомы и в различной ориентации от этого зависит, с какого места начнется и в каком направлении будет происходить перенос хромосомы (показано красными стрелками). В случае неправильного выключения фактора F из хромосомы он может превратиться в фактор F, содержащий кусочек хромосомной ДНК.

Фактор переноса устойчивости (RTF) включает все гены, ответственные за перенос фактора R из клетки в клетку, который осуществляется обычно путем конъюгации. Таким образом, фактор R, так же как и фактор F, в широком смысле инфекционен. Область RTF по своей молекулярной структуре гомологична соответствующей области F-фак-тора Е. oll. Для некоторых К-факторов характерен широкий круг хозяев возможен их перенос между несколькими разными родами бактерий, что способствует их дальнейшему распространению. В некоторых случаях наблюдали, что вместе с фактором R передаются и хромосомные гены, которые, по-видимому, были мобилизованы им. [c.463]

Для обогащения ДНК данным участком генома можно с успехом использовать явление переноса генетического материа.ла. Принцип этого подхода заключается в переносе ( )рагмента хромосомной ДНК на значи тельно меньшую но разлтерам ДНК другой природы и в последующем вы делении этой структуры. Подобные случаи встречаются у бактерий, у которых данный участок генома может связываться с ДНК фага [41—43] или с половым фактором [44, 45]. Фаговая ДНК или половой фактор, нри-соедшшвшие такой участок бактериального генома, могут содержать до 50% хромосомной ДНК, в результате чего ДНК обогащается данным участком генома в 200 раз. Соотношение РНК/ДНК в гибридах, построенных из трапсдуцироваиной ДНК и гомологичной ей РНК, достаточно высоко, в особенности если ДНК перед гибридизацией была фрагментирована ультразвуком. [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология