Выпадения-мутации

Неправильное спаривание оснований, образование димеров, вставок или выпадение оснований, а также другие повреждения структуры ДНК, вызванные мутациями, могут быть исправлены. Специальные ферменты (эндо- и экзонуклеазы, рестриктазы и полимеразы) способны удалять лишние основания или заполнять бреши , создавая нативную структуру ДНК. [c.53]

Мутации, сдвигающие рамку считывания информации. Это может происходить при выпадении какого-либо нуклеотидного звена цепи ДНК (деле-ции) или вставки дополнительных нуклеотидов (инсерции). Сдвиг рамки считывания меняет всю программу синтеза полипептидной цепи и, как правило, приводит к образованию нефункциональных белков, которые быстро деградируют в клетках. [c.455]

К настоящему времени принято считать, что механизм транспозиции заключается в удвоении подвижных элементов и последующем встраивании одной из копий транспозона в новое место генома, а другая копия остается в прежнем месте Вот почему термин "транспозиция" неточен, поскольку транспозон не покидает своего первоначального места, или сайта Более правильно рассматривать транспозицию процессом, в результате которого возрастает число копий транспозона Во благо сохранения структуры генома (консерватизма его) транспозиции происходят очень редко Так, в среднем, частота их сравнима с частотой спонтанных мутаций, то есть 10 —10 на поколение, а частота реверсии путем делеций, или выпадений, отмечается еще реже (10 —10 ) [c.165]

Скачкообразные изменения генотипа носят название мутаций. Спонтанными называют мутации, вызванные неизвестными факторами, а индуцированные происходят под влиянием определенных факторов, называемых мутагенами. Изменение одного нуклеотидного остатка (замена, вставка или выпадение) называют точечной мутацией. Мутации, затрагивающие большие участки ДНК, ведут к нарушениям последовательности и количества генов. [c.239]

Такие данные были предоставлены Фрэнсисом Криком в 1961 г. Он получил у фага Т4 мутации, вызванные добавлением или выпадением оснований. Добавление или выпадение (делеция) какого-либо основания изменяет прочтение кода после точки, в которой произошло изменение (рис. 23.23). Возникшую в результате такого изменения мутацию называют мутацией [c.167]

Существуют различные типы генных мутаций, связанные с добавлением, выпадением или перестановкой оснований в данном гене. Они проявляются в форме дупликаций, вставок, делений, инверсий или замены оснований. Во всех случаях они приводят к изменению нуклеотидной последовательности, а часто и к образованию измененного полипептида. Например, делеция вызывает сдвиг рамки считывания, последствия которого описаны в разд. 23.7. [c.213]

Вставка же или выпадение одного основания, напротив, изменят рамку считывания всей последовательности, расположенной после мутации, т. е. произойдет сдвиг рамки считывания . Поскольку нуклеотидная последовательность в новой рамке считывания будет полностью отличаться от прежней, последовательность аминокислот в белке изменится сразу после мутировавшего участка. Функция такого белка, вероятно, пропадет совсем, что характерно для мутаций, индуцированных акридинами. [c.58]

А кому принадлежала идея о том, что эти мутации не что иное, как выпадения и вставки пар оснований, сдвигаюш,ие фазу считки Ведь это ключевая идея всей работы [c.139]

Вторая группа генов отвечает за последующие морфологические изменения структуры эмбриона — формирование сегментов тела личинки, которые прослеживаются и у имаго (рис. 116,7—9). Мутации в одних генах приводят к выпадению нескольких соседних сегментов (рис. 116, /О), в других — к выпадению участков каждого сегмента (рис. 116, //). Например, мутация /ш/н (атаги что по-японски означает недостаточное число сегментов, сопровождается утратой передней половины каждого нечетного сегмента к задней половины каждого четного. Оставшиеся половины сегментов сливаются, и в результате мутантный эмбрион несет лишь половину нормального числа сегментов. Все такие мутации в гомозиготном состоянии приводят к гибели эмбриона. [c.214]

Скорость спонтанных мутаций невелика, однако она может быть значительно увеличена воздействием химических мутагенов (разд. 3,1) или излучения. Этот подход дал возможность легко измерять скцростй прямых и обратных мутаций. После того как такие измерения были-осуществлены, оказалось, что, хотя мутации, вызываемые определенными химическими соединениями, например акридиновыми красителями, могут быть обращены, частота такого обращения значительно ниже частоты обычных обратных мутаций. Было показано, что эти мутации происходят в результате либо делеций (выпадений) одногй или нескольких нуклеотидов из цепи, либо вставок (включений) дополнительных нуклеотидов. Мутации типа делеций и вставок возникают, по-видимому, в результате ошибок в процессе генетической рекомбинации и репарации поврежденной цепи ДНК. [c.247]

Точковые мутации в экзонах глобиновых генов могут вести к появлению мутантных Г. с единичной аминокислотной заменой. Это м. б. причиной молекулярных болезней — наследств, гемоглобинопатий. Наиб, известный пример мутантного Г,- HbS, в к-ром шестой от N-конца р-глобино-вой цепи остаток глутаминовой к-ты заменен на остаток валина. Такой Г. содержится в эритроцитах больных серповидноклеточной анемией. Точечная мутация, делеция (выпадение участка ДНК) или другой дефект глобннового гена, [c.516]

Важное достижение М. б.-раскрытие на мол. уровне механизма мутацгш. Главную роль в нем играют выпадения, вставки и перемещения отрезков ДНК, замены пары нуклеотидов в функционально значимых отрезках генома. Определена важная роль мутаций в эволюции организмов (в СССР инициатором исследований мол. основ эволюции бьш А. Н. Белозерский). Раскрыты мол. основы таких генетич. процессов у прокариот (бактерии и синезеленые водоросли) и эукариот (все организмы, за исключением прокариот), как рекомбинация генетическая - обмен участками хромосом, приводящий к появлению бактерий (вирусов) с новым сочетанием генов. Достигнуты значит, успехи в изучении строения клеточного ядра, в т.ч. хромосом эукариот. Усовершенствование методов культивирования и гибридизации животных клеток. способствовало развитию генетики соматич. леток (клеток тела). Была развита идея о репликоне (элементарная генетич. структура, способная к репликации как единое целое), объясняющая важные аспекты регуляции репликации (Ф. Жакоб и С. Бреннер, 1963). Значит, успех М. 6.-первый КИМ. синтез геиа, к-рый осуществил в 1968 X. Корана. Данные о хим. природе и тонком строении генов способотвовали разработке методов их выделения (впервые осуществлено в 1969 Дж. Беквитом). [c.110]

Одним из типов двойных спиралей, которые получают искусственным путем, является гибрид ДНК—РНК. Оказалось, что молекулы информационной (матричной) РНК (мРНК) гибридизуются только с одной из двух разделившихся цепей ДНК, несущей участки, комплементарные мРНК. Метод гибридизации используется также для получения гетеродуплексов ДНК, в которых две цепи молекулы происходят от двух разных генетических линий одного и того же вида организмов. Известно, что некоторые мутации состоят в делеции (выпадении) или вставке одного или нескольких оснований в цепь ДНК. Гетеродуплексы, в которых одна из цепей нативная, а другая — со вставкой или делеци-ей, имеют по всей своей длине нормальную структуру по Уотсону—Крику, за исключением тех участков, где делеции или вставки нарушают комплементарность и образуются одноцепочечные петли (рис. 15-24). [c.143]

Кодовое отношение было найдено экспериментально в результате генетического исследования, проведенного Криком с сотрудниками (1961), изучавшими область гИ генома фага Т4, размножающегося в культурах Е. oli. Было установлено, что мутации в этой области, вызываемые акридиновыми красителями, состоят в выпадении, делеции, нуклеотидов и в их добавлении. Дикий тип W размножается на штаммах В и Ki2 Е. oli. Мутанты г размножаются только на -штаммах, образуя резко очерченные бляшки. Некоторые из мутантов этого типа способны спонтанно возвращаться к дикому типу w. Генетический анализ показал, что такие ревертанты возникают не в результате обратной мутации г W, но вследствие появления второй супрессорной мутации и>- г вблизи первой. Каждая из двух мутаций порознь приводит к утрате способности синтезировать соответствующий белок, но сочетание двух мутаций в одном гене эту способность восстанавливает. Всего было изучено около 80 г-мутантов, в том числе двойные и тройные их комбинации — супрессоры супрессоров и супрессоры супрессоров супрессоров. Все супрессоры оказались относящимися к двум классам + (добавление нуклеотида) и — (де-леция). Если исходная мутация г есть +, то ее супрессор —, и наоборот. Дикий фенотип дают комбинации +—, —+, +++, ---, но не ++,--, ++++,----. [c.259]

Кодовое отношение может быть найдено лишь зксперимен-тально. Это было сделано в результате генетического исследования, проведенного Криком с сотрудниками [8], изучавшими цистрон В в области г II бактериофага Т 4, паразитирующего на Е. соИ. Ранее Бензер детально проанализировал генетические свойства системы фаг Т4 — Е. oli [9]. Среди точечных мутаций г II есть мутации, состоящие в выпадении нуклеотидов (деле-ции) и в их добавлении к цепи ДНК- Такие мутации могут быть вызваны акридиновыми красителями. [c.556]

Из сказанного можно заключить, что основным регулятором построения белка является ДНК, поскольку она в соответствии со своей структурой синтезирует мРНК, на которой формируется белок. Самые незначительные изменения в структуре ДНК, возникающие в результате спонтанной или индуцированной мутации, неизбежно скажутся на строении мРНК, а матричная (информационная) РНК передаст эти изменения формирующейся на ней цепочке белковой молекулы. Таким образом, выясняется механизм корреляционной связи между изменением (заменой или выпадением) нуклеотидов в составе кодонов или триплетов ДНК и изменениями в структуре белков, а следовательно и в свойствах клетки, в ее наследственности. Изменения в структуре отдельных фрагментов ДНК генов могут происходить в результате различных воздействий внешних факторов— мутагенов (см. Мутации и мутагенез ). Выяснено, что иногда наблюдаются в работе триплетов ошибки . Триплет (кодон) вместо свойственной ему аминокислоты, включает в белковую цепь несвойственную ему аминокислоту, что приводит к изменению свойства белка, а следовательно, и свой- [c.106]

МУТАЦИЯ, наследуемое изменение генотипа. Различают точечные М. и крупные перестройки ДНК. К точечным относятся замены одиночных пар оснований ДНК (транзи-ции — замены одного пурина на другой и одного пиримидина на другой, трансверсии — замены пурина на пиримидин и наоборот) и выпадения или вставки одиночных нуклеотидных пар ДНК (мутации со сдвигом рамки считывания). Замена пары оснований может приводить к изменению кодона и послед, замене аминокислоты в кодируемом белке (миссенс-мутация) или же к образованию бессмысленного кодона и прекращению трансляции данной матричной РНК (нонсенс-мутация). К крупным перестройкам ДНК относятся делении (выпадения), дупликации (удвоения), инверсии (повороты на 180°), транслокации (перемещения) участков ДНК, а также инсерции (встраивания) новых сегментов ДНК. Иногда к М. относят изменения числа хромосом в клетке (геномная М.). Различают спонтанные М., возникающие с частотой 10 —10 (отношение числа мутировавших нуклеотидных звеньев к общему числу мономерных звеньев ДНК), и индуцированные, частота к-рых может пре-вьипат . 10 М. могут быть индуцированы хим. (дезаминирующие, алкилирующие и др. реагенты), физ. (ионизирующие излучения) и биол. мигрирующие генетические элементы) мутагенными факторами. Частота и специфичность возникновения спонтанных и индуцированных М. находятся под генетич. контролем. [c.356]

Супрессия. При исследовании реверсии к дикому типу (т. е. возврата к прототрофности) в различных системах было показано, что в действительности повторная мутация происходит не в месте первичной мутации, а в другом участке хромосомы. В результате этой так называемой супрессорной мутации также наблюдается реверсия. Некоторые случаи такой псевдореверсии можно объяснить исходя из уже рассмотренных нами представлений. Возвратимся к фиг. 160 (вариант 4) и к обсуждению вопроса об ошибках в трансляции, вызванных мутациями со сдвигом рамки (стр. 491). Посмотрим, что произойдет, если вблизи первичной делеции нуклеотида возникнет вторая делеция (или вблизи первичной вставки нуклеотида возникнет вторая вставка) Легко видеть, что последовательность, возникающая после выпадения второго нуклеотида, например у +1, остается все еще дефектной [c.495]

Наряду с точечными мутациями наблюдаются в более редких случаях также большие протяженные повреждения хромосомы. У Е. oli известны такие мутации, образованные облучением рентгеновскими лучами и действием аналогов иприта. Это результаты перестановки кусков хромосомы — транслокации или выпадения (делеции). [c.292]

В области радиационной генетики насекомых дальнейшие исследования были проведены на материале последствий термоядерных взрывов, произведенных в 1954 и 1956 гг. на Маршалловых островах в Тихом океане. Изучались природные популяции Drosophila ananassae на острове Бикини, подвергнутые как непосредственному облучению, так и действию вторичного излучения от радиоактивных осадков, а также на некоторых Маршалловых и Каролинских островах, где выпадали только радиоактивные осадки [206, 207]. Наследственная система дрозофил была наиболее сильно поражена на острове Бикини (концентрация летальных мутаций 95,7%), где в 1957 г., т. е. спустя 50—70 поколений после термоядерного взрыва, еще были отчетливо заметны повреждения генетической системы дрозофил. На острове Ронгелапе, наиболее сильно пострадавшем от выпадения радиоактивных осадков (концентрация леталей 88%), только спустя 26—40 поколений восстановилась жизнеспособность популяций дрозофилы (количество плодовитых скрещиваний, средняя численность отложенных яиц и их жизнеспособность) [206, 207]. [c.30]

Полное выпадение гена в гомозиготном состоянии у дрозофилы обычно бывает летально. Если вследствие ионизации в гене происходит изменение, в результате которого он теряет способность самовоспроизведения или утрачивает всю свою специфическую активность, обычно отмечается возникновение рецессивной летали. Летальные мутации в данном локусе (не считая нехваток, вызванных выпадением участка хромосомы), видимо, возникают не многим чаще, чем видимью мутации , что кажется, пожалуй, удивительным. Мы можем составить себе некоторое представление о вероятности возникновения летальной мутации гена в результате ионизации, обратившись к опытам по инактивации ферментов и вирусов. Если принять, что инактивация ферментов и вирусов аналогична появлению летальных мутаций в них, то отношение размера мишени к размеру молекулы будет равно вероятности того, что ионизация в пределах молекулы вызовет летальную мутацию. В табл. 44 приведены данные о размерах мишеней и частиц для случаев инактивации некоторых энзимов и вирусов. Если мы вправе делать выводы о летальных мутациях генов по аналогии с инактивацией ферментов и вирусов, то данные табл. 44 показывают. [c.138]

Переходим теперь к рассмотрению летальных мутаций независимо от того, в каких локусах они происходят. Подобное рассмотрение имеет то преимущество, что в этом случае нам известна относительная эффективность разных излучений (см. табл. 39.)Как уже указывалось, летали не представляют собой единого типа изменений. Однако, согласно взгляду, выдвинутому в одном из предыдущих разделов этой главы, летали типов А и В вызываются одной причиной. Летали же типа Б, т. е. связанные с цитологически обнаружимыми нехватками, иного происхождения. Во всяком случае нехватки более чем одного диска, вероятно, являются результатом двух разрывов и выпадения участка хромосомы между ними и не обязательно связаны с ионизацией гена, ответственного за летальный эффект. Поэтому мы должны были бы исключить нехватки участков хромосом и после этого определить частоту мутаций и отно- [c.139]

Совершенно другой подход использовали Г. Стрейзингер, А. Цугита и их сотрудники. Их опыты также подтвердили предположение, что трансляция мРИК происходит со стороны 5 -конца в направлении З -конца полинуклеотидной цепи. В этой работе было исследовано влияние мутаций сдвига фазы считывания в гене лизоцима бактериофага Т4 на первичную структуру белка лизоцима. Как следует из работы Крика и Бреннера по изучению общей природы генетического кода (гл. XIII), мутации сдвига фазы считывания возникают в результате включения или выпадения одного нуклеотида в ДНК и, следовательно, приводят к тому, что, начиная с мутировавшего сайта, вся информация считывается неправильно. [c.445]

Это условие резко ограничивает свободу выбора вариантов при построении полинуклеотидной последовательности оно не только позволяет выбрать, какой из кодонов-синонимов должен быть взят для каждой аминокислоты, но и указывает, в каком порядке должны быть расположены кодоны этот порядок должен соответствовать направлению трансляции информационной РНК от 5 - к З -концу. Это условие, кроме того, однозначно указывает, что две мутации сдвига фазы считывания представляют собой выпадение А из серинового кодона АГУ и включение Г между Г и Ц аланинового кодона ГЦ-. Еаинственно возможная нуклеотидная последовательность, которую можно построить с учетом этих условий, а также последовательность, возникающая в результате двух мутаций сдвига фазы считывания, представлены на фиг. 220. [c.447]

Результаты последующих опытов, проведенных в сотрудничестве с Чэймпам, вскоре заставили Бензера пересмотреть свое объяснение амбивалентности. Среди исследованных фаговых мутантов был один, у которого В результате выпадения длинного участка ДНК была удалена граница между соседними гПА- и гПВ-генами. В результате этой мутации обычно отдельные полипептидные цепи гПА и гИВ синтезировались ввидеодной сплошной цепи (фиг, 223, А). Образующаяся таким образом сросшаяся молекула не обладала функцией, обусловленной геном гИА (и поэтому фаг имел фенотип гИА-мутанта), но могла осуществлять функцию гИВ при смешанной инфекции в комплементационных тестах с обычными точковыми гПВ-мутациями (см. гл. ХП1). [c.451]

К другому классу мутагенов относятся акридиновые соединения. Их связывание с ДНК деформирует структуру двойной спирали так, что это приводит к вставке дополнительных оснований или к выпадению оснований при репликации. В результате каждого мутагенного события, индупированного акридином, исчезает или прибавляется одна пара оснований. Мутации такого типа называют мутациями сдвига рамки в отличие от точковых мутаций, т.е. замены одного основания на другое (см. гл. 4). [c.38]

Довольно долго считали, что основным типом мутаций в индивидуальных генах являются точковые мутации. Однако теперь мы знаем, что по крайней мере у бактерий достаточно часто происходят вставки (включения, инсер-ции) дополнительного материала. Источником этих вставок служат мобильные элементы-последовательности ДНК, способные перемещаться из одного места в другое (см. гл. 36). Аналогичные события происходят и у эукариот. Так, оказалось, что самая первая обнаруженная мутация (белые глаза у дрозофилы) возникла в результате вставки участка чужеродной ДНК в локус, контролирующий образование глазного пигмента. В местах включения таких вставок часто наблюдается выпадение (делеция) части или целиком всей вставки, а иногда и соседних участков ДНК. [c.38]

О) генных сегментов. Пул для Н-цепей содержит набор С-сегментов и наборы V-. D- и J-сегментов. Для того чтобы синтезировалась молекула антитела, нужно, чтобы Vi-сегмент присоединился к Jj-сегменту с образованием последовательности ДНК, кодирующей V-область легкой цепи, а Vn-сегмент соединился с D- и Jn-сегментами с образованием отрезка ДНК, кодирующего V-областъ тяжелой цепи. Каждый из собранных генных сегментов котранскрибируется затем вместе с соответствующей последовательностью С-области, что дает молекулу мРНК, кодирующую всю полипептидную цепь. Комбинируя различным образом унаследованные генные сегменты, кодирующие Vl и Ул-области, позвоночные могут вырабатывать тысячи различных L-цепей и тысячи различных Н-цепей, которые могут объединяться с образованием миллионов разных антиген-связывающих участков. Это число еще больше увеличивается в результате выпадения и вставки нуклеотидов в процессе соединения генных сегментов и в результат соматических мутаций, происходящих в этих сегментах с очень высокой частотой вслед за антигенной стимуляцией. [c.253]

Различают крупные хромосомные перестройки (выпадение, перемещение на новое место или инверсия иа 180° значительных фрагментов хромосом) и точечные мутации. Именно последние представляют наибольший интерес для фотобиологии. При точечных мутациях происходит замена одного нз оснований в ДНК на другое, выпадение (делеция) или вставка одного нз нуклеотидных остатков. Замена пуринового основания на пуриновое и пиримидинового — на пиримидиновое называется транзицией, а пуринового на пиримидиновое или наоборот — трансверзией. Следствием и транзиций и трансверзий может быть 1) образование бессмысленных кодонов, ие кодирующих аминокислоты УАГ (амбер-мутация), УАА (охра-мутация) и У ГА. Эти три типа мутаций называются нонсенс-мутациями и приводят к прерыванию синтеза либо и-РНК, либо белка 2) изменение смысла кодона, приводящего к включению в белок неверной аминокислоты (м иссенс-мутации). [c.305]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология