Размножение, генетика

Успехи, достигнутые в области физиологии размножения, генетики и молекулярной биологии, а также техническое оснащение медицины, предоставляют людям все больше возможностей вмешиваться в собственное размножение. В этом разделе рассматриваются некоторые доступные способы такого вмешательства и некоторые из возникающих при этом социальных и этических проблем. [c.102]

Герман сделал для меня все, что мог. В Вашингтон было отправлено письмо, в котором он горячо одобрял изменения в моих планах. Я тоже написал в Вашингтон, сообщая, что мои нынешние эксперименты по биохимии размножения вирусов, если и интересны, то не слишком. И я намерен оставить традиционную биохимию, так как она, по моему мнению, не может объяснить, как работают гены. Но зато, указывал я, мне ясно, что ключ к генетике — это рентгеновская кристаллография. Я просил разрешения перейти в Кембридж, в лабораторию Перутца, чтобы изучить методику кристаллографических исследований. [c.32]

Исследования в области размножения вирусов и генетики вирусов и бактерий [c.781]

Учение об изменчивости прошло длинный путь и сопровождалось появлением самых фантастических представлений о необычайно широких пределах изменчивости, когда допускалась легкая превращаемость одних видов и родов в другие. Затем появилась другая противоположная точка зрения о высокой стабильности бактериального вида и постоянстве морфологии и физиолого-биохимических свойств. Однако большая скорость размножения и смена поколений за время меньшее, чем один час, позволяет использовать бактерии для изучения многих закономерностей изменчивости. Бактерии стали в наши дии излюбленным объектом генетиков. На изучении бактерий, их [c.98]

До тех пор, пока всеобъемлющий термин биотехнология не стал общепринятым, для обозначения наиболее тесно связанных с биологией разнообразных технологий использовали такие названия, как прикладная микробиология, прикладная биохимия, технология ферментов, биоинженерия, прикладная генетика и прикладная биология. Если не принимать в расчет производства мыла, то первая же из числа возникших технологий такого рода стала предшественницей прикладной микробиологии. Наши предки не имели представления о процессах, лежащих в основе таких технологий. Они действовали скорее интуитивно, но в течение тысячелетий успешно использовали метод микробиологической ферментации для сохранения пищи (например, при получении сыра или уксуса), улучшения вкуса (например, хлеба и соевого соуса) и производства спиртных напитков. Пивоварение до сих пор остается наиболее важной (в денежном исчислении) отраслью биотехнологии. Во всем мире ежегодно производится около 10 литров пива стоимостью порядка 100 млн, фунтов стерлингов. В основе всех этих производств лежат реакции обмена веществ, происходящие при росте и размножении некоторых микроорганизмов в анаэробных условиях. В конце XIX в. благодаря трудам Пастера были созданы реальные предпосылки для дальнейшего развития прикладной (технической) микробиологии, а также в значительной мере и биотехнологии. Пастер установил, что микробы играют ключевую роль в процессах брожения, и показал, что в образовании отдельных продуктов участвуют разные их виды. Его исследования послужили основой развития в конце XIX и начале XX вв. бродильного производства органических растворителей (ацетона, этанола, бутанола и изопропанола) и других химических веществ, где использовались разнообразные виды микроорганизмов. Во всех этих процессах микробы в бескислородной среде осуществляют превращение углеводов растений в ценные продукты. В качестве источника энергии для роста микробы в этих условиях используют изменения энтропии при превращениях веществ. Совсем иначе обстоит дело в аэробных процессах при контролируемом окислении химических веществ до углекислого [c.11]

Эти работы стали исходной точкой быстрого прогресса в области молекулярной генетики , приближающего нас к познанию процесса синтеза белка в клетках, размножения клеток путем деления [c.434]

В формальной генетике неоднократно делались предположения, что размножение белковых молекул внутри клетки происходит по принципу штампа , т. е. в результате химического процесса типа автокатализа, идущего по схеме [c.317]

Эти работы стали исходной точкой быстрого прогресса в области молекулярной генетики , приближающего нас к познанию процесса синтеза белка в клетках, размножения клеток путем деления и, в конечном итоге, воспроизведения всего сложного животного или растительного организма в том виде, который характерен для родителей этого организма. Подробное обсуждение этих проблем увело бы нас далеко в область биохимии, в общих же чертах роль ДНК и РНК выглядит следующим образом. [c.434]

В т. 3 рассмотрены вопросы экскреции и осморегуляции размножение, рост и развитие растений и животных проблемы классической и прикладной генетики эволюция жизни на Земле и механизмы видообразования. [c.4]

Но даже и те главы, где излагаются вопросы, многократно обсуждавшиеся в других книгах,— мутагенез и генетика вирусов (гл. IX), размножение вирусов (гл. XI),— безусловно, представят значительный интерес для читателя, поскольку эти вопросы рассматриваются с оригинальных химических позиций. Прочитав гл. IX, читатель получит четкое представление о сущности хими- [c.6]

Ключом к проникновению в область генетики вирусов послужили результаты опытов по множественной фаговой инфекции. Как оказалось, родственные фаги могут одновременно размножаться в одной и той же клетке. Большую роль сыграло использование родственных фагов, различающихся двумя или большим числом генетических признаков — маркеров. Фаговое потомство, полученное в результате такого инфицирования, состояло из четырех (или большего числа) типов частиц — результат, который можно объяснить только генетической рекомбинацией [90, 198, 199]. Таким образом, принцип классической генетики — обмен родительским генетическим материалом — казалось бы требующий полового способа размножения, — был распространен на фаги, а затем и на бактерий. [c.212]

ЭВОЛЮЦИИ, а в гл. 8 — процесс размножения. Рассмотрение основ популяционной генетики завершает гл. 9, в которой дан подроб ный обзор известных типов генетической изменчивости в популяциях, чтобы выяснить, соответствуют ли они сделанным ранее предсказаниям. [c.28]

Эволюция невозможна без передачи потомкам признаков их родителей. Только при этом условии признаки могут распространяться в популяции в результате дифференциального выживания и (или) дифференциального размножения. Дарвин понимал, что наследственность играет важную роль в эволюции. Его очень интересовали механизмы, лежащие в основе наследственности и размножения, и он провел много экспериментов для того, чтобы понять их, однако ему не удалось выявить фундаментальные законы генетики. Проблема наследственности была слабым местом в провозглашенной Дарвином теории эволюции. [c.53]

Особенности, выявляемые у гетерозигот по ФКУ, подразделяются на 4 основных типа отклонения по 10 и другим психологическим тестам повышенный риск психических заболеваний отклонения от нормы в электроэнцефалограмме (ЭЭГ), нарушение процессов размножения. Первые три аспекта будут подробно рассмотрены в разд. 8.2.3.2, посвященном генетике поведения здесь отметим лишь, что большинство гетерозигот психически здоровы, однако для них высок риск заболеть шизофренией определенного типа, развивающейся в позднем возрасте. Описано небольшое снижение 10 (особенно в отношении устной речи), довольно часто выявляются отклонения в ЭЭГ. Согласно некоторым данным (вызывающим сомнение), для гетерозиготных по ФКУ женщин повышен риск спонтанных абортов и мертворождений. [c.54]

Естественный отбор действует благодаря тому, что между. .организмами существуют различия в эффективности размножения. В соответствий с этим приспособленность часто выражает относительную, а не абсолютную эффективность размножения. Генетики обычно принимают равной единице приспособленность генотипа с наибольшей эффективностью размножения. Предположим, что по некоторому л окусу"с>тце-ст1вуют три генотипа и что в среднем гомозиготы гетерозиготы [c.138]

В то время Луриа занимался в основном размножением бактериальных вирусов (бактериофагов, или, короче, фагов). Уже в течение нескольких лет среди наиболее прозорливых генетиков бытовало подозрение, что вирусы — это нечто вроде чистых генов. В этом случае для того, чтобы узнать, что же такое ген и как он воспроизводится, следовало изучать свойства вирусов. А так как простейшими вирусами были фаги, то в 40-х годах стало появляться все больше ученых, которые изучали фаги (так называемая фаговая группа), надеясь в конце концов узнать, каким образом гены управляют наследственностью клеток. Во главе этой группы стояли Луриа и его друг, немец по происхождению, физик-теоретик Макс Дельбрюк, который в то время был профессором Калифорнийского технологического института. Но если Дельбрюк продолжал надеяться, что проблему помогут решить чисто генетические ухищрения, то к Луриа все чаще начинала приходить мысль, что верный ответ удастся получить только после того, как будет установлено химическое строение вируса (гена). В глубине души он понимал, что невозможно описать поведение чего-то, если неизвестно, что это такое. Не сомневаясь, что он никогда не заставит себя изучить химию, Луриа избрал, как ему казалось, наиболее мудрый выход из положения и отправил к химику меня, своего первого серьезного ученика. [c.21]

Выходит, в Индиане собрались выдаюш,иеся ученые, генетик МеЛлер да еще Сальвадор Лурия — микробиолог, открывший в эксперименте стадии размножения бактериофагов. [c.135]

Биологическая роль нуклеиновых кислот начала выясняться в конце 40-х — начале 50-х годов, когда впервые было выяснено, что ДНК, взятая у одной разновидности бактерий и введенная в другую разновидность, заставляет последнюю производить потомство с признаками, имеющимися у первой разновидности. Отсюда вытекало, что вместе с ДНК была перенесена наследственная информация — каким-то образом закодированный приказ строить белковые молекулы определенного типа. Эти работы стали исходной точкой быстрого прогресса в области молекулярной генетики , приближающего нас к познанию процесса синтеза белка в клетках, размножения клеток путем деления и в конечном итоге воспроизведения всего сложного животного или растительного организма в том виде, который характерен для родителей этого организма. Подробное обсуждение этих проблем увело бы нас далеко в область биохимии, в общих же чертах роль ДНК и РНК выглядит следующим образом. Молекулы ДНК находятся в клеточных ядрах, они содержат наследственную информацию в виде различной последовательности нуклеотидов. ДНК играет роль матрицы , с которой отпечатываются копии молекул РНК, непосредственно участвующих в синтезе белков. Таким образом, молекулы РНК служат передатчиками от ДНК к местам клетки, где непосредственно осуществляется синтез белка. Роль РНК в процессе синтеза белка была подтверждена опытами, выполненными в начале 60-х годов М. Ниренбергом и Д. Матеи. [c.351]

Генетика микроорганизмов характеризует их наследственность, и изменчивость. Носителями наследственности являются хромосомы, которые состоят из ДНК. Именно в молекуле ДНК закодирована генетическая информация, которая контролирует все процессы обмена, роста и размножения. Каждому признаку соответствует в качестве носителя информации определеный ген (функциональная генетическая единица). Обмен генетическим материалом происходит у микроорганизмов тремя путями трансформацией, трансдукцией и конъюгацией [1]. [c.17]

Зарубежные исследователи, особенно в США, Канаде, Японии, берут в качестве главных показателей токсичности выживаемость (в разных вариантах), время начала действия (нарушения), время начала гибели и восстановления, время потери равновесия. Про предложению Дудорова и др. (Ооис1ого1 а. а1.,-1951). широко применяют среднее время выживания ТЬ , вычисляемое из гибели 50% особей за 1, 2 и 4 суток при разных концентрациях токсиканта. Некоторые исследователи считают,, что 0, -ТЬт есть безвредная концентрация. Такой подбор показателей на токсичность и способ определения безвредной концентрации не является удовлетворительным ни с теоретической, нш с практической точек зрения. За последние годы в США, в связи с гибелью рыб в ряде водоемов от ядохимикатов, применяемых в сельском и лесном хозяйствах, стали обращать внимание на действие малых концентраций токсикантов на размножение и генетику гидробионтов созданы специальные лаборатории, стали проводить длительные опыты. . [c.23]

Совершенно ясно, что технически довольно трудно наблюдать, каким образом вирусы растений и животных внедряются в клетки своих хозяев и размножаются там трудно также изучать роль нуклеиновой кислоты вируса в этих процессах. Удобным объектом для такого рода исследований служат бактериофаги — вирусы, поражающие бактериальные клетки. Они легко поддаются биохимическому изучению, главным образом благодаря быстрому размножению их в клетках хозяина. Бактериофаги широко использовались при исследованиях в области молекулярной генетики и репликации пуклеиновых кислот. Частицы бактериофага могут содержать либо ДНК, либо РНК. [c.157]

За последнее десятилетие генетика претерпела быструю эволюцию. Составной частью методов генетики микроорганизмов стали значительно усовершенствованные методы биохимии и биофизики. Генетические исследования физической природы генов были ускорены появлением работы Уотсона и Крика о репликации первичной генетической информации. В свете этих достижений термин ген в настоящее время редко используется без расшифровки. В микробиологической генетике ему, по сути дела, нет адекватного значения. Для обозначения соответствующего понятия у микроорганизмов появились новые термины с более точным значением, например рекон (Бензер [1]). Представление о половом размножении как единственном методе генетической рекомбинации претерпело изменение и включило альтернативные механизмы, например трансформацию, конъюгацию у бактерий, парасексуализм в грибах и др. (Понтекорво [2]). Разрабатываются методы изучения последовательности пар оснований в нуклеиновых кислотах и механизма кодирования, управляющего последовательностью аминокислот в белках приближается решение и многих других фундаментальных проблем генетики. [c.140]

Полагают, что это интересное исключение из правил классической генетики возникло в результате ощибки в копировании при дупликации генов, выразивщейся в том, что один участок был скопирован дважды, а другой — ни разу. В нашем примере две хромосомы р1+ и +рг должны при делении произвести две хромосомы того же самого типа, но в исключительных случаях хромосома р[+ во время размножения может утратить ген р и вместо этого поймать плюс-аллель гомологичной хромосомы, В связи с этим следует упомянуть, что конверсия гена, так же как перекрест, предполагает предварительную тесную конъюгацию между двумя хромосомами. Пока еще не установлено, насколько часто может происходить это явление, однако имеющиеся данные показывают, что конверсия гена — исключительный случай и обычно не имеет большого биологического значения, У бактериофагов рекомбинации, возможно, возникают довольно сходным путем, но вопрос о них. еще остается открытым. [c.275]

Каковы происхождение и судьба митохондрий На эти вопросы ответить очень трудно. Существует целый ряд различных теорий относительно происхождения митохондрий. Однако ни одна из них не была подтверждена экспериментально. Недавно Гибор и Граник [36] предложили теорию, согласно которой митохондрии представляют собой самовоспроизводящиеся цитоплазматические тельца, размножение которых подчиняется контролю со стороны ядра лишь частично или вообще не контролируется ядром иначе говоря, в митохондриях должны содержаться информационные макромолекулы. Действительно, во многих митохондриях найдена рибонуклеиновая кислота (РНК), а на электронных микрофотографиях митохондрий обнаруживаются. нити дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) [71]. ДНК была выделена из митохондрий нейроспоры [64]. При изучении митохондриальной ДНК маша и турнепса оказалось, что она существенно отличается от ядерной ДНК (Суйяма, Боннер мл., неопубликованные данные). В свете этих данных совершенно очевидно, что изучение генетики митохондрий становится поистине насущной проблемой. Чрезвычайно волнующей представляется вполне, по-видимому, реальная перспектива разработки метода культивирования митохондрий в стерильных условиях. Интересные наблюдения и концепции, связанные с вопросом о происхождении митохондрий, имеются в работах Слонимского и др. [84], а также Чанса и Эста-брука [17]. [c.57]

В сборнике освещаются проблемы ауто- и аллополтлоидии у растении. Рассматриваются вопросы эволюции, изменчивости, ц11тогенетики, генетики размножения и культуры тканей в связи с полиплоидией.Особое вннмание уделяется применению метода экспериментально полиплоидии в селекции растении. [c.2]

Достаточно хорошо изучена генетика самонесовместимости у клевера лугового, белого и гибридного. У клевера лугового был обнаружен ген самофертильности, который предполагалось сначала использовать для размножения самоопыленных линий, а затем удалять из этих линий. Соответствующим подбором условий среды и генотипа можно увеличить степень псевдосов- [c.48]

Эта гипотеза не только объясняет образование лишь одного из двух комплементарных рекомбинантов при единичном акте генетического обмена. Она обладает еще одним, даже более существенным свойством, отличающим ее от рекомбинации за счет разрывов и воссоединений. В случае перемены матриц рекомбинанты обязательно должны состоять из вновь синтезированной ДНК и не должны содержать ни одного атома ДНК родительских фагов, участвовавших в скрещивании. В случае же генетической рекомбинации за счет разрывов и воссоединений следует ожидать возникновения рекомбинантов, содержащих родительский материал. Меселсон и Уэйгл дали первое убедительное доказательство того, что рекомбинанты фагов действительно содержат часть ДНК родительских геномов, участвовавших в скрещивании, и, следовательно, генетический обмен происходит за счет разрывов и воссоединений, а не за счет перемены матриц приУкопировании. В своих опытах они использовали фаг Я, паразитирующий на Е. соН. Этот фаг, частица которого имеет массу приблизительно в 4 раза меньшую массы частицы Т-четных фагов, и содержит в 4 раза меньше ДНК, сыграл важную роль в исследованиях, которые мы рассмотрим в последующих главах. Цикл размножения и генетика фага Я и Т-четных фагов в общем очень сходны, в частности тем, что примерно половина атомов родительской ДНК фага К передается потомству. Однако между ними имеется и одно существенное различие. Оказывается, что частота генетических обменов у фага X значительно ниже, чем у Т-четных фагов. Анализируя результаты скрещивания гене- [c.299]

Бензер решил установить, не обусловлен ли фенотип гП-мутантов из его коллекции повреждениями более чем в одной функциональной единице. То обстоятельство, что два г11-мутанта при разнообразных экспериментальных условиях проявляют один и тот же фенотип, само по себе вовсе не гарантирует, что соответствующие мутационные изменения затрагивают одну и ту же функциональную единицу. Мы уже упоминали, например, что стерильные пятна типа г на обычных штаммах Е. соИ образуются при разных мутациях, удаленных друг от друга настолько сильно, что вряд ли они затрагивают одну и ту же функциональную единицу. И если разные гП-мутанты неспособны размножаться на непермиссивных штаммах К, то это не обязательно означает, что всем им свойствен один и тот же функциональный дефект генетического материала. Для выяснения принадлежности двух различных мутаций гП к одной и той же функциональной единице Бензер воспользовался так называемым цис-транс-те-стом, или тестом на комплементарность (фиг. 153), приспособив его для-работы с фагами. Этот тест был разработан ранее применительно к высшим организмам стой же целью, т. е. для изучения природы функциональной единицы. Комплементационный тест Бензера был основан на том, что на штамме К, зараженном одновременно гИ-мутантом и фагом дикого типа г, оба типа размножаются нормально. Это означает, что нормальный ген родительского фага дикого типа способен обеспечивать функцию, необходимую для размножения на штамме К не только фага дикого типа, но и дефектного гП-мутанта. На языке генетики можно сказать, что при смешанном заражении штамма К двумя фагами ген дикого типа г доминирует над мутантным аллелем гН. В тесте на комплементарность клетки штамма К заражают двумя гИ-мутантами (каждый из которых в одиночку не способен размножаться на штамме К), чтобы выяснить, смогут ли они при смешанном заражении помогать друг другу и образовывать инфекционное потомство. Если два мутанта способны к такому совместному размножению, то это означает, что две мутации этих мутантов локализованы в разных функциональных единицах фагового генома. Неспособность одного из мутантов размножаться на штамме К (иными словами, его фенотип гН) свидетельствует о том, что этот мутант неспособен осуществлять какую-то определенную функцию или вызывать синтез какого-то определенного белка, необходимого для размножения фага в зараженной клетке. Фенотип гП второго мутанта также свидетельствует о неспособности осуществлять какую-то необходимую функцию, но только другую, т. е. [c.310]

Еще в 1922 г. генетик Мёллер отметил два важных общих свойства бактериофагов и генов и те и другие способны к размножению, создавая точные копии самих себя и те и другие в результате мутаций могут принимать новые формы. Мёллер писал [c.89]

В 1922 г. генетики считали, что менделевские гены могут находиться лишь в ядрах клеток. Бактериофаги явно много мельче бактериальных клеток. Не могут ли они представлять собой высвободившиеся гены, способные к размножению, лишь попадая в бактериальную клетку Эта гипотеза стимулировала множество исследований бактериофагов и других вирусов, исследований, частично подтвердивших идею Мёллера. [c.89]

Больщая часть фаговых генов контролирует функции, наобходимые для репликации и производства потомства. Мутации этих генов препятствуют появлению потомства и, следовательно, детальны-негативных колоний не образуется вовсе. Летальные мутации фагов, если не считать некоторых специальных обстоятельств, не могут щироко распространяться подобно рецессивным деталям у многих эукариот, поскольку фаги гаплоидны. Условно летальными мутациями называются мутации, летальные при одних условиях (называемых непермиссивными или рестриктивными) и не влияющие на размножение фагов в других условиях (пермиссивных). Эти мутации позволяют идентифицировать и изучать больщую часть генов фага. Первыми условно летальными мутациями, изученными в генетике фагов, были г//-мутации фага Т4. [c.161]

Доля достижимой рекомбинации варьирует главным образом в зависимости от системы размножения, а также от таких факторов, как величина популяции, частота кроссинговера и число хромосом. В соответствии с классификацией, предложенной американским генетиком Хамптоном Карсоном (Hampton arson), рекомбинационные системы делятся на относительно открытые, ограниченные и закрытые. [c.198]

Принадлежность насекомых к империи ядерных соответствует признанию, что клетки их тела имеют оформленные ядра с хромосомами и другие органеллы, облеченные двухслойными биологическими мембранами. Наряду с другими свойствами, отличающими всех представителей империи (растения, грибы, животные), они противопоставляются доядерным (Prokaryota) специфичными формами клеточного деления (митоз, мейоз) и жизненными циклами, предполагающими развитие полового процесса и полового размножения. В соответствии с этим они демонстрируют признанные в генетике и биохимии стандарты, поскольку сами послужили главными объектами исследований такого рода. [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология