Хромосома и генные мутации

Теория соматических мутаций предполагает, что ДНК клетки претерпевает изменения, в результате которых содержание ее информации изменяется. Мутация может иметь форму незаметной генной мутации, а также форму разрыва или потери хромосомы. Если такая дефектная клетка способна делиться независимо от контрольных механизмов организма, то это равносильно появлению раковой клетки. Эти теории соматических мутаций весьма неопределенны и мало что прибавляют к определению раковой клетки как клетки, имеющей мутацию, обусловливающую ее канцерогенный потенциала.Тем не менее эта теория привлекает по нескольким причинам. [c.118]

Несколько десятков лет назад полагали, что все мутации, за исключением тех, которые вызваны изменением числа хромосом, представляют собой подлинные генные мутации указанного типа. Постепенно, однако, выяснилось, что нет резкой грани между мутациями, обусловленными изменениями внутри молекул, составляющих хромосомы, и структурными изменениями хромосом. Это относится прежде всего к таким структурным изменениям, как небольшие нехватки и дупликации. Инверсии и транслокации, как правило, не влияют на внешние признаки, но в некоторых случаях они также сопровождаются появлением новых особенностей, которые кажутся обусловленными типичными генными мутациями. [c.188]

Ультрафиолетовые лучи оказывают менее резкое воздействие на хромосомы, чем рентгеновские лучи, и раньше полагали, что ультрафиолет вызывает только истинные генные мутации, не связанные с изменениями структуры хромосом. Однако теперь установлено, что ультрафиолетовое излучение может индуцировать также и структурные изменения, так что различия между рентгеновскими и ультрафиолетовыми лучами скорее касаются степени воздействия, чем сущности мутагенного эффекта. [c.215]

Изменения наследственной программы—мутации происходят либо спонтанно, либо под влиянием мощных внешних факторов химических или радиационных воздействий, на хромосомы. Видимые под микроскопом хромосомные мутации, т. е. перестройки хромосом, означают изменение надмолекулярных структур, точечные или генные мутации в ДНК означают изменение молекулярной первичной структуры. [c.600]

Полагают, что в других случаях вызванные ионизацией менее крупные внутримолекулярные перестройки влекут за собой подлинные генные мутации, т. е. такие внутримолекулярные перестройки групп атомов, которые не вызывают изменений структуры хромосомы. Недавно было также выяснено, что связь между облучением и мутационным процессом, возможно, носит, не столь прямой характер, как это представлялось раньше. Энергия излучения поглощается, по-видимому, не только в хромосомах, но и в окружающей их среде это может вызвать химические изменения, которые в свою очередь вызывают генные мутации или фрагментацию хромосом. [c.211]

В тех случаях, когда наблюдаемый биологический эффект связан с возникновением ионизаций в некоторых особых молекулах (например, при генных мутациях) или вызван прохождением ионизирующей частицы сквозь некоторую особую структуру (при повреждении хромосомы), можно вычислить размеры таких молекул или структур, если известно, какая доля облучаемых организмов задета данной дозой излучения. [c.57]

Возможно, что при получении хромосомой определенной дозы облучения нехватки возникают не чаще, чем (случайные) генные мутации. Но поскольку нехватка включает несколько генов, определенный локус скорее будет затронут нехваткой, чем претерпит генную мутацию. [c.144]

Имеются также некоторые экспериментальные данные, говорящие о том, что эффект облучения в эндосперме связан скорее с нехватками, чем с генными мутациями. Дело в том, что когда хромосома несет два маркированных локуса, часто оба они теряют свой эффект, что говорит об исчезновении участка хромосомы, содержащего оба эти гена. [c.144]

Хромосома содержит длинную, непрерывную цепь ДНК, вдоль которой располагается множество генов. Мутации, вносящие изменения в последовательность пар оснований, позволяют распознавать различные участки генетического материала. На карте сцепления хромосом расстояния между мутациями представлены частотой их рекомбинации. [c.42]

Поскольку рибосомы играют центральную роль в жизни клетки, для получения мутантов по каждому из компонентов рибосом понадобилось много времени. Но сейчас уже удалось получить мутации почти для каждого рибосомного белка, что дало возможность картировать соответствующие гены в хромосоме. Некоторые мутации были выделены по их способности подавлять в небольшой степени синтез белка, но мутации по другим белкам удалось получить только в виде условно летальных (гл. 2). [c.111]

Почти все трисомии, обнаруженные в популяциях человека, возникли в результате мутаций de novo. Больные с этими аномалиями появляются только в отдельных семьях т. е. здесь мы имеем дело со спорадическими случаями. Если такой индивид не имеет детей, он не передаст свою добавочную хромосому следующему поколению. Человек, несущий доминантную (или сцепленную с Х-хромосомой) генную мутацию, как правило, передает ее следующему поколению (см. разд. 3.1). Если эта мутация не слишком вредит здоровью, репродуктивная способность останется нормальной, что может привести к появлению родословных со многими носителями. Почти каждый такой носитель будет иметь мутантных предков и родственников. Если какие-либо причины мешают многим носителям определенной мутации обзавестись детьми, большинство новых мутантных генов исчезнет вскоре после их возникновения и относительно большое число всех выявленных случаев носительства следует отнести к спорадическим, появившимся вследствие мутаций de novo. Для оценки частоты этих мутаций необходимы широкомасштабные популяционные исследования. Частоты генных мутаций можно изучать на уровне качественных менделирующих признаков фенотипа, на уровне белков-ферментов или на уровне ДНК. [c.158]

Таким образом, рекомбинация представляет собой цепь процессов, начинающихся с генной мутации и продолжающихся во время полового цикла. Гены объединены в хромосомы, и это ограничивает рекомбинацию. Отдельные особи объединены в скрещивающиеся популяции и виды, что также устанавливает границы рекомбинации. Гены кита не могут рекомбинировать с генами моржа. А поэтому лишь некоторая доля потенциально возможной рекомбинации реализуется в природе. [c.198]

Обычно считают, что вероятность для хромосомы оказаться в полярном тельце не зависит от ее генетических особенностей. Данные о сохранении стандартных сегрегационных вероятностей для большинства генных мутаций (50 50, 25 75 и т. д.) свидетельствуют, что это допущение справедливо. Однако имеются и исключения (разд. 3.1.4) в случае структурных аберраций хромосом возможно неслучайное расхождение нормальных и аберрантных гомологов в полярные тельца. [c.61]

Точковая (генная) мутация—микроскопически невидимая мутация, затрагивающая очень небольшой участок хромосомы. [c.347]

Я обсуждал летальные хромосомы так, как если бы их летальность в гомозиготном состоянии была обусловлена замещением одного или более генов летальными. Иными словами, за исключением множественных леталей (скорректированных методом Пуассона), я приравнивал летальные хромосомы к летальным генам. Но какие существуют доказательства в пользу этого широко распространенного предположения Не равно ли вероятно, что хромосомы становятся летальными в гомозиготном состоянии, потому что они несут большое число генных мутаций, каждая из которых в гомозиготном состоянии оказывает небольшое вредное действие на развитие Это различие в интерпретации леталей тесно связано с противоречием между классической и балансовой гипотезами. Первая явно считает, что летальные хромосомы обязательно несут летальные гены — редкие мутации с частотой порядка 1—2 на геном. Балансовая гипотеза, с другой стороны, допуская наличие летальных генов, в то же время предсказывает наличие значительного числа хромосом, которые являются синтетическими деталями , т. е. летальными хромосомами, которые представляют собой сумму многих генных замещений с небольшим повреждающим действием. К сожалению, нельзя точно указать, сколько синтетических леталей составят значительное число . Более того, классическая гипотеза также допускает существование синтетических леталей, составленных, например, из двух полулетальных мутаций. Таким образом, нельзя провести четкую грань между предсказаниями двух гипотез. [c.56]

Облучение индуцирует как генные мутации, так и структурные хромосомные перестройки всех описанных выше типов нехватки, инверсии, удвоения и транслокации, т. е. все структурные изменения, связанные с разрывом хромосом. Причиной этого являются некоторые особенности процессов, происходящих в тканях при действии излучений. Излучения вызывают в тканях ионизацию, в результате которой одни атомы теряют электроны, а другие присоединяют их образуются положительно или отрицательно заряженные ионы. Подобный процесс внутримолекулярной перестройки, если он происходил в хромосомах, может вызвать их фрагментацию. [c.150]

В последнее время доказано, что связь между облучением и мутационными изменениями может носить и не прямой характер. По-видимому, энергия излучения может вызвать в среде, окружающей хромосому, химические изменения, которые ведут к индуцированию генных мутаций и структурных перестроек в хромосомах. Так, у бактерий и грибов можно получить увеличение частоты мутаций, даже не облучая их, а лишь воспитывая на облученной среде. Следовательно, мутации могут индуцироваться и пострадиационными химическими изменениями, происшедшими в среде. [c.150]

Изменения в генетическом материале могут происходить на разных уровнях. Когда они затрагивают один или несколько нуклеотидов внутри одного гена, то возникают генные мутации. Изменения множества нуклеотидов или структуры хромосомы в целом называют хромосомными мутациями, а нарущение численности хромосом относят к геномным мутациям. [c.126]

Делеция — тип хромосомной мутации, при которой утрачивается участок хромосомы тип генной мутации, при которой выпадает участок молекулы ДНК. [c.205]

Критически настроенный читатель может спросить, почему не учитывались самые важные показатели генетического повреждения-хромосомные аберрации в соматических и половых клетках и доминантные или сцепленные с Х-хромосомой рецессивные мутации de novo. Ответ прост методы анализа хромосом человека появились только через 10-15 лет, а доминантные или сцепленные с Х-хромосомой генные мутации так редки, что нельзя ожи- [c.244]

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]

Мутации происходят либо спонтанно, либо под влиянием мощных внешних факторов — химических или радиационных воздействий на хромосомы и гены. Следует различать хромосомные мутации — перестройки хромосом, наблюдаемые под микроскопом, и точечные, или генные, мутации. Первые представляют собой изменения надмолекулярных структур, вторые — изменения последовательности нуклеотидов в ДПК и, соответственно, в мРПК. Здесь мы остановимся на точечных мутациях. [c.282]

Г енетическая изменчивость, являющаяся основой для любой селекционной работы, может быть усилена в лаборатории разными путями, не считая тех, которые имеются в природе. Облучение может вызвать новые или редкие генные мутации, крупные механические изменения в хромосомах, удвоение или утрату целых наборов хромосом. В инсектарии можно осуществить межвидовое скрещивание, не происходящее в природе и являющееся новым мощным потенциальным источником генетической изменчивости [1698]. Это становится возможным благодаря существованию географических или экологически изолированных видов или рас, которые способны к скрещиванию, если окажутся вместе, а также потому, что в неволе можно попытаться скрестить виды или расы, изолированные физиологически, морфологически или по своему поведению, которые никогда не скрещиваются в природе. [c.347]

Общее представление о теории мишеней дано в гл. II. Эта теория прило-/кима к таким биологическим эффектам, причиной возникновения которых является ионизация, вызываемая излучением в некоторых особых молекулах или структурах или в непосредственной близости от них . Таким образом, образование генной мутации вследствие ионизации молекулы гена или разрыв хромосомы, сопровождающий прохождение через нее ионизирующей частицы, служит примерами действий излучения, к которым приложима теория мыше-е [c.59]

Несколько лет назад было высказано предположение, что рецессивная летальная мутация, подобно видимой генной мутации, представляет собой изменение внутри гена, которое или дает аллеломорф, вызывающий летальный эффект, или нарушает способность гена к самовоспроизведению, вследствие чего ген теряется. На этом осноезнии была создана картина, объясняющая основные экспериментальные данные индуцированных и спонтанных мутаций. Воззрение, что летали в основном сходны с видимыми генными мутациями, находит поддержку в том, что многие летали возникали в локусах хромосом для которых известны аллеломорсэы, дающие эффект видимых мутаций. Так, если известно, что самка дрозофилы несет в одной Х-хромосом дикого типа, а в другой Х-хромосоме находится рецессивный аллеломорф гена белых глаз, и если при этом муха фенотипически белоглазая, то можно сделать вывод, что леталь затрагивает локус белых глаз. Но многие другие летали не связаны с определенными известными локусами, откуда можно сделать вывод, что либо для этих генов, помимо аллелей дикого типа, нет других жизнеспособных аллеломорфов, либо что эти аллеломорфы не дают фенотипов, которые можно отличить при просмотре мух. [c.124]

B. В хромосоме может быть крупная перестройка (инверсия или транслокация), которая не всегда сопровождается цитологически обнаружимой нехваткой при этом один из разрывов совпадает с локусом летали или находится очень близко от него. Как уже отмечалось, имеются два возможных объяснения этого явления. Одно из них исходит из предположения, что летальная мутация есть результат эффекта положения, возникающего вследствие удаления данного гена от его обычного соседа или переноса его в соседство с другим геном. Другое объяснение следующее летальная мутация связана с изменением внутри гена (мутация к летальному аллеломорфу или потеря способности к самовоспроизведению), вызванным той же ионизирующей частицей, которая привела к разрыву хромосомы. [c.124]

Как отмечалось ранее и показано на рис. 17.21, развитие вторичных, или соматических, половых признаков является следствием половой дифференцировки гонад, что в свою очередь определяется набором половых хромосом. Развивающиеся семенники выделяют тестостерон, гормональный сигнал, вызывающий развитие по мужскому типу. В отсутствие этого сигнала развитие происходит по женскому типу. Развитие по мужскому типу находится под контролем единственного сцепленного с Х-хромосомой гена (Tfm ), обусловливающего образование связывающегося с тестостероном белка, который присутствует в цитоплазме всех клеток как у самцов, так и у самок. Этот белок выполняет функцию регулятора, который активируется, связывая тестостерон (молекулу-эффектор). Затем комплекс белок-тестостерон входит в ядро и активирует гены, необходимые для дифференцировки по мужскому типу. У нескольких видов, включая человека, известна мутация гена TJm, вызывающая синдром, называемый тестикулярной феминизацией. Клетки мутантных эмбрионов генотипа Tfm/Y совершенно нечувстви- [c.281]

У нас нет оснований предполагать, что гибель других организмов, кроме бактерий и вирусов, в сколько-нибудь значительной мере обусловлена генными мутациями. У дрозофилы рецессивные летальные мутации генов возникают под влиянием облучения в яйцах, в спермиях и, вероятно, в диплоидных клетках. Однако благодаря присутствию в этой же клетке нормального аллеломорфа рецессивные летальные мутации в диплоидных клетках не будут летальны, если тол1,ко они не произошли в Х-хромосоме самца. [c.253]

В предыдущей главе мы без особых сомнений использовали основное менделевское понятие о гене и представление о генных мутациях в применении к бактерии, в частности к Е. oli. Но такое произвольное распространение принципов наследственности, разработанных классическими генетиками для эукариотов, на царство скромных прокариотов не имеет ничего похожего на действительную историю развития генетики бактерий. Вплоть до 40-х годов лищь немногие из бактериологов думали, что бактерии вообще обладают какой-то наследственностью. Прокариоты, как отмечалось в гл. И, не имеют настоящего клеточного ядра и не обладают цитологически различимыми хромосомами. Поэтому считалось, что бактерии представляют более анархическую форму жизни, не подвластную восседающим на своем ядерном троне генам. Только после второй мировой войны развитие молекулярной генетики привело к тому, что бактерии стали наконец объектом интенсивных генетических исследований. [c.130]

Свойства мутанта с дефектным строением глазных фасеток (o elliless) подтверждают такое предсказание. Эта мутация вызывает сложные изменения в фенотипе она представляет собой инверсию примерно трех дисков, содержащих область генов хориона в Х-хромосоме. Гены хориона локализуются в пределах 3 т.п.н. левого конца инверсии. [c.495]

Так вот, если вдруг по каким-либо причинам исчезнет или изменится хотя бы один ген, ие говоря уже о целой хромосоме, произойдет мутация, в результате которой организм выделится из остальных, сделается непохожим, чужим среди других ему подобных. Удивительно и то, что признаки чужеродности могут передаваться по наследству потомкам. Например, можно получить расы насекомых с недоразвитыми крыльями или ротовым аппаратом, неспособных впадать в диапаузу или прикреплять яйца к растениям, производящим почти одних самцов илп бесплодных самок. Во всех случаях результат будет один такая раса окажется нежизнеспособной и в конце концов обязательно вымрет. [c.132]

При воздействии на личинок дрозофилы высокой температурой развивались взрослые мухи, очень схожие с особями, полученными в результате генных мутаций в хромосомах. Аналогичный эффект наблюдается при добавлении в пищу личинок сублетальиых доз цианидов, солей серебра и хинина. Под влиянием повышенной температуры и указанных химических веществ у взрослых особей происходили хорошо видимые изменения фенотипа с частотой 70— 907о. При этом было установлено, что характер индуцированных фенотипических изменений у мух зависел от стадии, в которой личинки подвергались воздействию, продолжительности воздействия и от типа индуктора. Следовательно, процесс индукции фенокопий отличается высокой степенью специфичности. Так как у потомства фенокопий, полученного путем полового размножения, изменения отсутствуют, считают, что этот вид цитоплазматической изменчивости связан с индуцированным изменением функции генов или плазмогенов, а не их структуры. [c.123]

Простым и удобным методом получения мутантов разного типа является УФ-облучение. Однако высокая частота мутаций достигается здесь при низкой выживаемости клеток. Кроме того, облучение необходимо проводить в условиях, исключающих фотореактивацию. Из химических мутагенов широкое применение в селекционной работе с микроорганизмами получил нитрозогуанидин, Алкилируя основания в точке репликации, где ДНК существует в однонитевой форме, он часто вызывает множественные мутации на ограниченном участке хромосомы (а также в различных районах хромосомы). Множественность мутаций, как правило, является негативным фактором, поскольку наряду с желательными мутациями могут возникать мутации, снижающие жизнеспособность клетки. Однако иногда полезный и стабильный признак может быть получен при одновременном изменении нескольких генов или даже нескольких участков одного и того же гена. Наличие селективных методов позволяет выделять такие мутанты, возникающие обычно с низкой частотой. Применение мутагенов повышает частоту мутантов в 100—1000 раз, что облегчает работу по их выделению методом отпечатков. [c.77]

Генетические эффекты излучения являются результатом генных мутаций и аберраций хромосом. Структурные и количественные ошибки в человеческих хромосомах составляют основную часть радиационно-индуцированного генетического повреждения даже значительная доля локусспецифических или точковых мутаций, как сейчас полагают, является результатом хромосомных микроделений. [c.100]

В самом начале 70-х, еще до революции, вызванной внедрением технологии рекомбинантных ДНК, нами были начаты работы с целью исследования тонкой структуры гена путем насыщения ограниченного участка Х-хромосомы летальными мутациями (Gvozdev et al., 1975). Полученные результаты показали многократную избыточность содержания ДНК в расчете на жизненно важный ген. Сейчас существование экзон-интронной структуры генов эукариот, в которых подавляющая часть ДНК может быть представлена некодирующими интронами, в значительной степени объясня- [c.12]

Транскрипционные факторы семейства SOX обнаружены в спинном и головном мозге плода. Более детально их функция ещё не выяснена, хотя уже известна их локализация в хромосомах SOX2— хромосома 3 SOX 3— хромосома X SOX 4— хромосома 6). Описан ген SOX9 (хромосома 17q), мутации в котором ведут к кампомелической дисплазии. [c.63]

Индивид наследует от одного из родителей мутацию в локусе гена-супрессора. Это может быть один из вариантов генной мутации или микроделеция. Гетерозиготность индивида по данному локусу страхует его от возникновения опухоли, поскольку ген-супрессор — доминантный ген. Однако в процессе жизни в соматических клетках идёт мутационный процесс, в том числе могут возникнуть мутации в здоровой хромосоме. Это приводит к потере гетерозиготности. Клетка будет гомозиготна, и, следовательно, снимается супрессия онкогенности. Это явление называется потерей конституциональной (врождённой) гетерозиготности (рис. 6.5). Как видно из рис. 6.5, отец гомозиготен по нормальному аллелю, мать гетерозиготна. Оба родителя имеют нормальный фенотип (без опухолей). Ребёнок унаследовал от матери мутантный аллель гена-супрессора. В онтогенезе в одной или нескольких клетках в тканях, специфических для конкретного вида опухоли (например, в сетчатке для ре-тинобластомы), возникает мутация гена-супрессора в отцовской хромосоме, [c.218]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология