Мутационные исследования

В Америке Дельбрюк собрал вокруг себя горстку энтузиастов, заразившихся его идеей изучения природы наследственности на бактериофагах. Так возникла фаговая группа . Шли годы, и участники фаговой группы все больше и больше узнавали о том, как протекает фаговая инфекция и как процесс воспроизведения фагового потомства зависит от внешних условий и т. д. Было проведено много замечательных исследований, в особенности в области изучения мутационного процесса у бактерий и бактериофагов. Именно за работы этого периода много лет спустя Дельбрюк был удостоен Нобелевской премии. Но все эти исследования, казалось, даже не приближали к решению основной проблемы. [c.11]

Галоидпроизводные пиримидиновых нуклеозидов и нуклеотидов широко применяются в различного ро,да биологических исследованиях, связанных, например, с изучением механизмов ферментативных реакций или мутационных процессов [c.318]

Экспериментальные данные показывают, что только в отношении мутантов М-5684 и М-5703 с некоторой натяжкой можно говорить об одном мутационном изменении. У этих мутантов произошел переход аллеля из доминантного в рецессивное состояние. У остальных мутантов по крайней мере два гена перешли из рецессивного состояния в доминантное. Биохимические изменения, ускользающие от непосредственного наблюдения, также обусловлены генетически их выявление позволяет увеличить число мутационных перемен. Поэтому было решено дополнить полученные данные биохимическими исследованиями белков мутантных форм в Мз. [c.86]

Тем не менее, исследований, касающихся возможности получения морозостойких форм озимой пшеницы методами экспериментального мутагенеза, крайне.мало. Изучение закономерностей мутационной изменчивости этого генетически сложного и хозяйственно-ценного признака представляет большой теоретический и практический интерес. Важно выяснить эффективность различных мутагенов и доз, а также роль сорта в индуцировании изменчивости морозостойкости озимой пшеницы. [c.178]

Текущая исследовательская работа по стерилизации насекомых— это логическое развитие начатого ранее изучения действия химических мутагенов и антиметаболитов на насекомых. Открытие химических мутагенов было результатом изучения иприта в годы войны [12—14]. Период непосредственно после второй мировой войны характеризовался интенсивным изучением генетического действия химикатов на клетки растений и животных. До 1950 г. было опубликовано более 265 работ о влиянии 240 различных химических веществ на генетический материал [87]. Однако ни одно из этих исследований не было посвящено специально стерильности насекомых или доминантным летальным мутациям. Поскольку главный упор делается на фундаментальные исследования мутационных процессов, стерильность насекомых, если она возникала, обычно рассматривалась как простой результат избыточной дозы (не имеющей никакого научного или практического значения). [c.113]

Большое внимание уделяется сходству, существующему между действием излучения и действием токсических алкилирующих веществ, например серных и азотных аналогов иприта, диэпоксидов и др. Особое значение придают результатам генетических и цитологических исследований, например данным о разрывах, транслокациях и сцеплении хромосом, а также о мутационных эффектах. [c.219]

Теоретические работы сборника посвящены изучению механизма индуцированного мутационного процесса, исследованию его специфичности и модификации, что позволяет усовершенствовать химический мутагенез как метод селекции. [c.4]

Дальнейшие наши исследования будут посвящены изучению изменения генетической активности К-нитрозо-К-алкилмочевин при использовании растворителей, что поможет установить взаимосвязь между физиологической реакцией растений к мутагенам и мутационной изменчивостью их. [c.106]

При исследовании мутационной изменчивости суданской травы в Мг показано, что наиболее эффективными концентрациями химических мутагенов являются 0,006% НММ 0,025% НЭМ 0,04% ЭИ и 0,05% ДМС при экспозиции 18 час. [c.324]

Хромосомные разрывы имеют место как в соматических, так и в половых клетках. Изучение этих явлений в соматических клетках актуально с точки зрения мутационных исследований (разд. 5.2). Разрывы хромосом в половых клетках могут передаваться следующему поколению, что часто приводит к гибели зиготы на эмбриональной стадии. Однако в некоторых случаях хромосомная аберрация оказывается совместимой с постнатальной жизнью, и это приводит к рождению ребенка с хромосомным синдромом. Прежде чем перейти к анализу некоторых из этих синдромов, необходимо описать общепринятую номенклатуру кариотипа человека. Эта номенклатура была разработана группой цитогенетиков и согласована на Парижской конференции в 1971 г. [468]. [c.79]

Центральной проблемой мутационных исследований, проводимых на отдельных клетках, остается вопрос о том, действительно ли клетки, проявляющие аберрантный по биохимическим или иммунологическим признакам фенотип, являются мутантами de novo или только продуктами некоего вторичного изменения, не влияющего на генетический материал. Предпринятые недавно повторные попытки выявления гемоглобиновых вариантов в отдельных эритроцитах оказались успешными [1642]. [c.194]

К этой группе относятся 1) компьютерная система для функциональной диагностики генетических текстов, разработанная В.В. Соловьевым, А.К. Сб1ЛИховой и И.Б. Рогозиным 2) компьютерная система для исследования молекулярных механизмов мутационного и рекомбинационного процесса, разработанная И.Б. Рогозиным и соавторами 3) компьютерная система, разработанная В.В. Соловьевым, А.К. Салиховой и A.A. Саламовым для исследования вторичной и третичной структуры белков 4) описанная в работе В.В. Капитонова компьютерная система для исследования свойств мобильных генетических элементов и ряд других. [c.7]

К одним из отдаленных эффектов воздействия лекарственных средств является их возможная генотоксичность (способность вызывать мутационные изменения генома половых и соматических клеток) и часто связанная с ней бластомогенная активность (индуцирование возникновения новообразований). Исследования канцерогенности и мутагенности потенциальных лекарственных средств дают возможность прогнозировать опасность накопления мутаций в популяции. [c.493]

Наряду с практическими достижениями в сборинке приведены результаты исследований по репарации мутационных повреждений, активащти ферментов с помощью супермутагенов, арпроде стимуляции, индуцированной слабыми дозами мутагенов. [c.2]

Как показала в своих исследованиях Л. Н. Анисова [5], посвятившая много внимания важной задаче исследования тотального синтеза антибиотика стрептомицина с помоптью мутационных методов, составные компоненты молекулы стрептомицина — стрептидин, стрептоза и К-метилглюкозамин — возникают в результате деятельности нескольких или даже многих десятков гонов. Отсюда легко заключить, что наборы генов, связанных с ферментами, ответственными за синтез главных и экономически значимых, а также второстепенных продуктов в культурных растениях, исчисляются десятками тысяч, а разнообразие ферментов при учете изоформ егце выше. [c.17]

Резюмируя вышеизложенное можно рекомендовать в исследованиях по химическому мутагенезу и мутационной селекции растворение НАМ в органических растворителях и в первую очередь в ДО, поскольку значительное снижение повреждающего эффекта мутагенов под влиянием растворителей и повышение му-табильпости во многих случаях имеет решающее значение. [c.69]

В селекции растений на устойчивость к заболеваниям большое значение имеет хорошая изученность генетики возбудителя заболевания, спектра его изменчивости по вирулентности, механизмов расообразовательного процесса. В исследовании этих вопросов важную роль может сыграть применение индуцированного мутагенеза. В настоящее время мутанты фитопатогенных микроорганизмов успешно используются как для изучения частной генетики патогена, так и для изучения взаимодействий в системе паразит — хозяин [1]. Мутационный анализ признака вирулентности позволяет до некоторой степени оценить возможность появления в природе определенных рас фитопатогена в результате спонтанного мутирования. Применение мутантов с измененной вирулентностью, возможно, позволит вести упреждающую селекцию растений к расам паразита, которые могут появиться в будущем. [c.334]

Следует отметить, что даже если точно установить порядок чередования нуклеотидов в очень немногих (2—3) триплетах, то и этого окажется достаточно для распшфровки всего кода. Мы уже впдели, что кодовые триплеты для разных аминокислот удается связать своеобразными уравнепиямп, получаемыми при исследовании мутационных изменений белков. Поэтому полная расшифровка кода зависит сейчас от достоверного знания небольшого числа символов. Табл. 23 содержит предгшрительные данные по структуре кодонов. [c.425]

В опытах Ледерберга и Носсала оказалось, что около 20% исследованных клеток (их было испытано порядка 2000) образуют антитела, причем с весьма различной вероятностью 18% для наиболее активного антигена и всего 3,5% для наименее активного. Ни разу в одной и той же капле не найдено антител к двум антигенам, тогда как животное подвергалось иммунизации одновременно или последовательно к двум или трем различным белкам. Следовательно, эти опыты дали ответ в согласии с ожидаемым мутационной теорией. [c.509]

Ген, как участок полинуклеотидной цепи, состоит из более мелких частей, способных к мутациям (наследственные изменения в цепи ДНК) и рекомбинациям. Процессы мутации, исследованные Бензером у фагов, показали, что изменяющиеся участки в сотни раз меньше гена, определяющего ту или иную особенность фага. Мутационный процесс не обязательно охватывает ген в целом, а в отдельных случаях — различные его участки. Та или иная часть гена, проявляющая себя как единица наследственности в мутационном процессе или единица мутирования, называется мутоном [c.472]

Проведенный опыт указывает на необходимость систематического исследования связей постмутагенных факторов, в первую очередь эффектов, модифицирующих мутационный процесс, с разной температурой воздействия. [c.128]

Литературных данных об эффекте действия химических мутагенов на ночки груши нет. Поэтому задачей настоящего исследования является выяснение методических воиросов, связанных с эффектом действия мутагенов, и получение исходного материала для дальнейшей мутационной селекции на сдержанный рост, сроки созревания, окраску плодов и др. [c.279]

Теперь мы уже вполне подготовлены к тому, чтобы приступить к вопросу, поставленному в гл. VU, а именно к вопросу о молекулярном механизме возникновения тех изменений в последовательности нуклеотидов ДНК, которые приводят к мутациям. Действительно, исследование характера возникновения мутаций Т-четных фагов с использованием методов генетического анализа с высоким разрешением дает большие возможности для проникновения в природу мутационного процесса. Использование фагов имеет еще одно важное преимущество по сравнению с ис-лользованием бактерий. Мутации фаговой ДНК можно изучать как в том случае, когда она находится в состоянии покоя вне клетки в составе инфекционной фаговой частицы, так и когда она находится в реплицирующемся, внутриклеточном, вегетативном состоянии. Уже самые первые исследования Херши и Лурия показали, что частота спонтанных мутаций в покоящейся ДНК очень мала — столь мала, что в течение многих лет считалось (как потом оказалось, ошибочно), что внеклеточные фаговые частицы вообще не мутируют месяцами и даже годами. Таким образом, новые мутации появляются в основном во время вегетативного размножения фага в клетке-хозяине. Рассмотрим следующий пример. Культуру Е. oli заражают препаратом фага Т2/- с титром 10 частица/мл. Фагу дают размножиться в течение нескольких циклов, пока все бактерии в культуре не подвергнутся лизису, а титр фага не достигнет величины 10 частица/мл. Оказывается при этом, что с каждым циклом размножения доля г-мутантов во всей популяции фагов увеличивается (примерно с 10" в начале до 10 в конце). Следовательно, мутанты фага возникают в результате ошибок копирования при внутриклеточной репликации его генетического материала. Репликация ДНК родительского фага является очень точным процессом. И все же при репликации иногда происходит ошибка, порождающая в одной из вегетативных реплик изменение последовательности нуклеотидов, или мутацию. Мутантная реплика генетического материала включается затем при созревании в инфекционную фаговую частицу, которая в свою очередь заражает новую бактериальную клетку. В этой клетке очень точно копируется уже измененная информация, содержащаяся в мутантной частице поэтому все потомство такой частицы оказывается тоже мутантным. Поскольку репликация ДНК вегетативного фага происходит в соответствии с постулированным Уотсоном и Криком полуконсервативным механизмом, размножение фагового генома можно рассматривать как процесс бинарного деления и с точки зрения статистического анализа совершенно аналогичным процессу размножения генома бактерий. Следовательно, уравнение, связывающее долю мутантных особей п среди общего числа N потомков одного исходного родителя, возникших после g генераций, с частотой мутаций а [c.315]

Еще одно важное применение гИ-мутации нашли при исследовании молекулярного механизма мутационного процесса. Бензер понял, что изучение природы событий, ведущих к образованию прямых мутаций, г — -гП, можно значительно облегчить, если исследовать обратные мутации или реверсии, гН —большого числа гН-мутантов разного происхождения. Бензер совместно с Э. Фризом отобрал сотни гН-му-тантов фага Т4, часть которых возникла спонтанно, а часть — под действием того или другого из рассмотренных выше мутагенов. Затем для каждого из этих мутантов была измерена частота, с которой они мутируют обратно к дикому типу как спонтанно, так и под воздействием мутагенных аналогов оснований и акридиновых красителей. Для этого лизат соответствующим образом обработанной бактериальной культуры, зараженной / П-мутантом фага, высевали на индикаторный газон штамма К, на котором могут расти только ревертанты г+. Эти исследования дали следующие результаты. Во-первых, спонтанные мутанты гП характеризуются чрезвычайно широким спектром частот спонтанных обратных мутаций некоторые мутанты ревертируют к состоянию rlV с высокой частотой, порядка 10" на фаг на одно удвоение, другие — с очень низкой, порядка 10 на фаг на одно удвоение. Между этими крайними значениями наблюдаются и промежуточные значения, образующие практически непрерывный спектр. Кроме того, примерно у 10% спонтанных мутантов вообще не обнаруживается реверсий. Из всего этого следует, что различные спонтанные мутации rll приводят к совершенно разным изменениям в последовательности нуклеотидов, в результате чего для восстановления исходной структуры дикого типа необходимы совершенно разные молекулярные события. [c.322]

Идея о том, что действие мутационных факторов опосредовано ферментами, возникла почти одновременно с возрождением генетики. В работах, проведенных с 1902 по 1908 г., Геррод (Garrod) высказал мнение, что болезнь человека-алкаптонурия-обусловлена нарушением какой-то метаболической реакции, катализируемой ферментом. Его фраза- врожденные ошибки метаболизма - заключает в себе концепцию, согласно которой генетический дефект может привести к нарушению определенного метаболического процесса, обусловливая тем самым наблюдаемый фенотип. В последующие три десятилетия накопились примеры влияния специфических мутаций на определенные биохимические реакции. Основная трудность исследований этого периода состояла в том, что приходилось довольствоваться случайно отобранными мутациями, не всегда пригодными ДJiя биохимического изучения. [c.17]

Данные, подтверждающие существование гипотетического репрессора, получены при исследовании мутаций гена extra sex ombs (es ). Ген es был впервые идентифицирован благодаря рецессивной мутации с частичной потерей функции, которая приводит к замене пар ног сегментов Т2 и ТЗ на пары ног сегмента Т1. Однако мутационный анализ, приведенный Штрулем, выявил аллели с полной потерей функции es ), а также температурочувствительный аллель (es ). Исследование этих мутаций показало, что ген es действует в течение первых нескольких часов эмбриогенеза, инициируя активность комплекса ВХ-С сегмент-специфическим образом. Мутация es приводит к тому, что все эмбриональные сегменты развиваются по типу А8, т.е. имеет фенотип, ожидаемый для мутации, инактивирующей репрессор генов ВХ-С. [c.273]

Как показало предшествуюш ее обсуждение, и открытые н закрытые рекомбинационные системы имеют не только свои досто инства, но и недостатки. Поэтому весьма вероятно, что в каждой среде селективным преимуш еством обладает та рекомбинационная система, которая дает наибольшую выгоду (доходы — расходы). Однако нет ни одной работы, в которой были бы проанализированы все расходы и доходы, связанные с рекомбинационной системой одного конкретного вида. Дело не только в том, что такое исследование требует много труда и времени, но и в том, что в настоящее время не существует какого-либо общего способа перевода генетических расходов (т. е. мейотических расходов или мутационного груза) в расходы, выражающиеся в снижении приспособленности (т. е. в потере потомков). Результаты некоторых частных исследований этой проблемы показывают, что такой пересчет, вероятно, возможен. [c.208]

О и Х /Х" самки с первым кариотипом не передавали sf в отличие от самок со вторым кариотипом. Этот эксперимент показывает, что особи ХО у мыши являются фертильными самками. Следовательно, у мыши за фенотипический пол ответственна не Х-хромосома, а Y-. Впоследствии ХО-кариотип у мьпни обнаруживали довольно часто. В большинстве случаев это состояние возникает не вследствие мейотического нерасхождения, а в результате потери хромосомы после оплодотворения. При исследовании мутационного процесса утрата хромосомы стала важным инструментом для учета мутагенной активности (разд. 5.2). Позже у мыши был обнаружен и кариотип XXY. В отличие от дрозофилы, у которой особи XXY являются самками, у мыши особи XXY имеют фенотип самцов. [c.98]

Реальную значимость наследственных болезней можно установить, только исследуя большие популяции и используя для этого эпидемиологический подход. Такие исследования предоставляют благоприятную возможность выявить этиологическую гетерогенность и оказать помощь в дискриминации генетических и негенетических случаев. Они дают естественную основу для оценки таких генетических параметров, как мутационные уровни, биологические приспособленности и относительная частота легких и тяжелых мутационных форм одного и того же гена. Эпидемиологические исследования помогают в предсказании долговременных эффектов медицинской терапии, необходимы они и для генетического консультирования. Многие работы по эпидемиологии наследственных болезней были выполнены в 40- 50-х гг. Ведущая роль в этом принадлежала нескольким институтам. Среди них выделялся институт Кемпа в Копенгагене. Здесь был разработан генетический регистр датской популяции, а на его основе проведены исследования некоторых наследственных заболеваний, таких, как ахондроплазия (10080), по-ликистоз почек (17390), пороки развития и т.п. [c.174]

Разработанные в последние годы методы позволяют иногда прямо продемонстрировать мутационную перестройку на уровне ДНК (разд. 4.3.5). Все расширяющиеся возможности таких методов позволяют открывать новые типы мутаций, в частности вызывающие нарушения регуляции транскрипции, а также ошибочный сплайсинг первичных транскриптов. Большинство исследований этого типа было выполнено с системой 3-глобина человека, мутационные изменения которого проявляются фенотипически в виде группы заболеваний, называемых 3-талассемиями. Последние возникают вследствие или отсутствия ((3°), или недостаточности продукции 3-цепи (Р ). По мере того как количество ДНК-зондов для разных генов человека растет, все большее число мутаций становятся доступными для анализа на уровне ДНК. Мы уже знаем, что различные мутации, аналогичные найденным при гемоглобинопатиях, обнаружены при гемофилии и семейной гиперхолестеринемии. Можно ожидать, что в будущем природу мутационных изменений у человека будут изучать именно на уровне ДНК, а не на уровне генных продуктов. [c.231]

Генетические дефекты, связанные с доминантными мутациями, можно выявить путем сравнения потомков первого поколения от опытных и контрольных животных. Однако для многих признаков трудно провести различие между вновь возникшими мутациями и внутрилинейной изменчивостью. Эта трудность была преодолена для некоторых скелетных аномалий у мыши. В мутационном эксперименте аномалии, наблюдавшиеся в поколении F , можно разделить на те, которые проявляются крайне редко на протяжении всего эксперимента (класс 1), и на такие, которые встречаются много чаще (класс 2). Разумная рабочая гипотеза (при исследовании многих сотен особей) заключается в предположении, что большинство очень редких аномалий (класс 1) имеют мутационное происхождение, тогда как большинство частых аномалий (класс 2) обусловлены внутрилинейной изменчивостью. Согласно этой гипотезе, мутагенные факторы типа ионизирующей радиации должны повысить количество первично очень редких (класс 1) аномалий. Это подтверждено в достаточном количестве экспериментов с ионизирующей радиацией и химическими мутагенами. [c.256]

Успехи в исследовании талассемий на молекулярном уровне привели к тому, что мутационные повреждения, характерные для этой группы заболеваний, изучены в настоящее время гораздо полнее любых других мутаций у млекопитающих. Изучение различных генов, ответственных за талассемию, позволило многое узнать о структуре, функции и организации глобиновых генов в норме. Выяснилось, что мутации, затрагивающие различные этапы синтеза гемоглобина, могут ослаблять синтез гемоглобина ( -талассемии) или даже полностью его предотвращать ( °-тaлa e-мии) [972 1253 1238 4341] (табл. 4.17, 4.18). [c.90]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология