Рекомбинантные сочетания

Рис. 9.10. Образование рекомбинантных молекул ДНК. При действии одной рестриктазы на различные молекулы ДНК образуются фрагменты с комплементарными одноцепочечными концами. Соединение таких фрагментов в разных сочетаниях может приводить к образованию рекомбинантных молекул ДНК. Под действием ДНК-лигазы формирование рекомбинантных молекул завершается установлением ковалентных связей.

Появление рекомбинантных сочетаний аллелей у 17% потомков было объяснено на основе пункта 4. Это явление получило название кроссинговера (перекреста). [c.193]

Рис. 5.10. Появление родительских и рекомбинантных сочетаний генов (и и развитию крыльев. Л — доминантные аллели обоих генов у одного родителя

Используя технологию рекомбинантных ДНК, можно направленно изменять метаболизм микроорганизмов, вводя в них новые гены или модифицируя уже сушествующие. Основной целью таких изменений является создание рекомбинантного микроорганизма с новой ферментативной активностью, способного превращать существующий субстрат в ценный продукт, который обычно получают только сочетанием химических и микробиологических методов. [c.250]

Быстрые темпы развития современной биологии обусловливаются запросами технологии, здравоохранения, сельского хозяйства, промышленности и, конечно же, любознательностью исследователей. Поскольку все мы и наши дети - продукты функциональных генетических систем, чисто академический интерес подогревается еще и личной заинтересованностью. Это сочетание научного интереса и личностного аспекта приводит к огромному общественному интересу к технологии рекомбинантных ДНК и ее детищу- генетической инженерии. Достижения биологии XX в. относятся к событиям исторического значения. Это была настоящая революция, которая пока приносила положительные плоды. Мы все глубже познаем самих себя и другие живые существа. Получены многие важные биологические продукты-гормоны, вакцины и ферменты, использующиеся как в исследовательских целях, так и в медицине и промышленности. Люди научились направленно изменять вредные микроорганизмы, превращая их в полезных агентов окружающей среды. Однако у этой революции есть и тревожные моменты. Необходимо помнить, что измененные в лучшую сторону микроорганизмы могут обладать другими, совсем не полезными свойствами. Чтобы исключить возможность использования генотерапии соматических клеток или изощренных диагностических методов с применением новых технологий не по назначению, необходимо тщательно проанализировать последствия. Ответственность здесь очень велика, поскольку эти последствия могут оказаться непредсказуемыми. [c.370]

Следующее важное приобретение — сформирование механизмов обмена генетическим материалом, принадлежащим разным особям, по горизонтали , и возникновение на базе этого особей с рекомбинантным геномом. При генетических рекомбинациях новых генов в генофонде, как правило, не появляется. В этом их принципиальное отличие от мутаций. Значение генетических рекомбинаций в том, что в результате этого обеспечивается возможность объединения разных генов и создание разных вариантов генных сочетаний в геноме прокариотной клетки. Поскольку отбор действует на всю совокупность признаков организма, генетическая рекомбинация поставляет дополнительный материал для действия отбора, ускоряя таким образом процесс эволюции. [c.154]

Рекомбинантный тип. Сочетание генетических маркеров в потомстве, которое отличается от сочетания этих маркеров у родителей. [c.313]

Вместе с тем ни один метод не дает возможности получить идеальный набор фрагментов, достаточный для реконструкции полной аминокислотной последовательности. Для достижения этой цели необходимо оптимальное сочетание химических и ферментативных методов. Химические методы расщепления пептидной связи находят применение в области химии пептидов. Методы химической модификации могут применяться при синтезе биологически активных пептидов методом рекомбинантных ДНК. [c.128]

Книга Гены и геномы отличается сочетанием традиционных разделов молекулярной генетики, таких, как молекулярные основы наследственности, технология рекомбинантных ДНК, анатомия, экспрессия и регуляция генов, с новым взглядом на молекулярно-генетические проблемы —рассмотрением их в контексте организации и функционирования целых геномов. [c.5]

Генетики предпочитают изучать сцепление посредством анализирующего скрещивания, т. е. скрещивания с родительской линией, гомозиготной по рецессивным генам (рис. 5.2). При анализирующем скрещивании фенотип потомства прямо отражает типы гамет, формируемые гетерозиготным родителем, как это показано для случаев независимого расщепления и полного сцепления на рис. 5.3. В первом из представленных на рис. 5.3 случаев при независимом расщеплении аллелей двух генов следует ожидать, что в равном отнощении образуются четыре генотипа. Два из них содержат те же сочетания аллелей, что и у родителей (а и аЬ), а два-новые рекомбинантные сочетания аллелей (а Ь и аЬ ). Если в потомстве родительские типы и рекомбинантные типы представлены в равном отнощении, то, значит, гены а и Ь в мейозе гетерозиготного родителя расходятся независимо и могут быть названы несцеп-ленными. Частота рекомбинации между двумя генами определяется как доля обоих рекомбинантных типов в потомстве (в примере, представленном на рис. 5.3, 50/100 = 0,5, или 50%). Если гены находятся в независимо расходящихся разных хромосомах, то частота рекомбинации равна 50%. Обратное, как мы вскоре увидим, вообще говоря, не всегда справедливо. [c.130]

Огромное значение для молекулярной биологии последнего десятилетия имеет развитие генетической инженерии (возникшей в 1972—1973 гг. П. Берг, П. Лобан, С. Коэн и Г. Бойер) и методов работы с рекомбинантными ДНК в сочетании с методами химического синтеза крупных фрагментов ДНК. В результате сделались доступными для исследования индивидуальные гены и регуляторные генетические элементы, было стимулировано изучение ферментов биосинтеза и обмена нуклеиновых кислот. Благодаря этому после 1977 г. были обнаружены мозаичное (экзон-интронное) строение генов, явление сплайсинга и ферментативной активности у РНК, усилители ( энхансеры ) экспрессии генов, многие регуляторные белки, онкогены и онкобелки, мобильные генетические элементы. Возникла белковая инженерия, которая позволяет получать новые, не существующие в природе белки. Молекулярная биология начала оказывать существенное влияние на развитие биотехнологии, медицины и сельского хозяйства. [c.9]

Следовательно, родительские сочетания аллелей исследованных генов PL и р1 предпочтительно попадают в одни и те же гаметы, в то время как их новые рекомбинантные сочетания ipL и PL) встречаются гораздо реже. Это явление в дальнейшем получило название сцепления генов. Однако в отличие от того, что предсказывал У. Сэттон, сцепление оказалось не полным, а частичным. [c.97]

В другом эксперименте в качестве родителей были использованы мухи, обладаю1цие теми же признаками, но в другом сочетании мух с черным телом и нормальными крыльями скрещивали с мухами с нормальной окраской тела и с зачаточными крыльями. Затем вновь провели два типа анализирующих скрехциваний. В первом использовали самцов во втором — самок В обоих случаях их скрещивали с двойным гомозиготным рецессивом Ъ Ь vg vg. И вновь были получены такие же результаты в отношении родительских и рекомбинантных сочетаний признаков в (рис. 5.10, Б). Если из брали самцов, то наблюдали только [c.99]

У самцов дрозофилы кроссинговер вообще не происходит, поэтому гены, локализованные в одной хромосоме (или, говоря более строго, в одной паре хромосом), обнаруживают абсолютное сцепление, если при скрещивании используют дигетерозиготных самцов. В мейозе у дигетерозиготных самок дрозофилы F возможен обмен гомологичными участками гомологичных хромосом между локусами, в которых находятся гены Ь и vg. Такие обмены, или кроссинговер (от англ. rossingover — перекрест), приводят к новому рекомбинантному сочетанию аллелей генов Ь п vg в гомологичных хромосомах, которые затем расходятся к разным полюсам. Эти обмены происходят с вероятностью 17 % ив итоге дают два класса реципрокных рекомбинантных сочетаний, или рекомбинантов с равной вероятностью — по 8,5 % (рис. 5.11). [c.100]

Итак, эксперименты X. Крейтон и Б. МакКлинток с кукурузой, а К. Штерна с дрозофилой доказали, что в основе кроссинговера лежит реальный обмен участками гомологичных хромосом, однако механизм этого обмена оставался неясным. Наряду с гипотезой К. Бриджеса (механизм разрыв — слияние) рассматривался и другой механизм, предложенный Дж. Беллингом (1933), изучавшим мейоз у растений. Согласно этой гипотезе разрывов и перевоссоеди-нения хромосом не происходит, а кроссинговер приурочен к стадии воспроизведения хромосом. При этом, как считал Дж. Бел-линг, сначала воспроизводятся хромомеры, а затем их соединяют хромонемы. Такое соединение может привести к рекомбинантным сочетаниям хромомеров. В 1930 г. X. Винклером была предложена еще одна гипотеза, согласно которой в потомстве дигетерозиготы рекомбинантные классы могут появляться вследствие направленных изменений аллелей под влиянием друг друга — гипотеза конверсии [c.148]

Быстрое распространение хроматографических и электрофоретических методов в области исследования нуклеиновых кислот, которому в значительной степени способствовало становление технологии рекомбинантных ДНК, продолжается и по сей день, особенно в таких направлениях, как разделение мРНК, фрагментов ДНК и нуклеопротеидов. Уже установлена первичная структура обширных участков генома многих животных, и непрерывное совершенствование метода гель-электрофореза, обладающего высоким разрешением, в сочетании с использованием компьютерной техники для определения полных нуклеотидных последовательностей позволит добиться еще более значительных успехов. На ранних этапах развития этой области исследований одна из задач экспериментатора заключалась в том, чтобы приспособить используемые в других областях науки хроматографические и электрофоретические методы для разделения моно- и олигонуклеотидов. Теперь же, по прошествии тридцати лет, биохимия нуклеиновых кислот сама стала тем источником новых представлений о разделении макромолекул, который стимулирует развитие хроматографии и электрофореза. [c.196]

Практически, однако, соотношение 3 1 никогда не получается, а в Рг неизбежно появляются все четыре фенотипа. Это объясняется тем, что полное сцепление встречается крайне редко. В большинстве экспериментов по скрещиванию при наличии сцепления помимо мух с родительскими фенотипами обнаруживаются особи с новыми сочетаниями признаков. Эти новые фенотипы называют рекомбинантными. Все это позволяет дать следующее определение сцепления два или более генов называют сцепленными, если потомки с новъши генными комбинациями (рекомбинанты) встречаются реже, чем родительские фенотипы. [c.192]

Однако после такого спаривания целостность двойной спирали не восстановится, поскольку останется два разрыва в фосфодиэфирном остове. Для их восстановления, т. е. сшивания, или лигирования нитей используют фермент ДНК-лигазу. Таким образом, лигаза завершает образование рекомбинантной молекулы ДНК. Впервые такие эксперименты были выполнены в 1972 г. (П. Берг, США) и было показано, что использование рестриктазы, дающей липкие концы, в сочетании с ДНК-лигазой может послужить основой для создания общего метода получения рекомбинантных молекул ДНК. В этой лаборатории впервые были соединены рекомбинантное ДНК вируса SV40 и бактериофага X с галактозным опе-роном Е oli. [c.34]

При анализе белков различных штаммов вируса гриппа методом ПААГЭ обнаруживаются заметные различия в скоростях миграции соответствуюпщх белков. Эти вариации происходят вследствие различий в молекулярной массе, заряде или (для гликопротеидов) числе и типе олигосахаридных боковых цепей. Выявленные различия в скоростях миграции соответствующих белков позволяют установить происхождение белков в рекомбинантных вирусах. Эта информация в сочетании с анализом РНК рекомбинантов была использована для построения генетической карты вирусов гриппа (для обзора см. [89]). Подробный анализ результатов сравнения различных белков подтипов вируса гриппа типа А птиц был опубликован F. Bos h и соавт. [16]. [c.114]

Суть этой технологии заключается в воссоединении фрагментов ДНК in vitro, т. е. в пробирке , с последующим введением новых ( рекомбинантных ) генетических структур в живую клетку. Так как с химической точки зрения ДНК всех организмов однотипна, то in vitro возможно воссоединение фрагментов ДНК из любых организмов. В этом смысле рекомбинация in vitro отличается от обычной генетической рекомбинации, которая требует гомологии ДНК и, как правило, осуществляется в пределах одного или близкородственных видов. Другими словами, обычные методы обмена генетической информацией позволяют провести обмен генами внутри одного вида, тогда как генетическая инженерия, в принципе, открывает возможность, для перемещения генов в пределах всех живых организмов. Техника генетической инженерии впервые позволила получать индивидуальные фрагменты ДНК в достаточных количествах из геномов любой степени сложности, в сочетании с методами быстрого определения последовательности оснований в ДНК эта техника впервые открыла исследователям путь к выяснению строения генов высших организмов, в том числе и человека. [c.134]

Полиаргининовая система. Полиаргининовые аффинные метки обычно содержат 5-6 остатков Arg и добавляются к С-кон-цам белков, экспрессирующихся в бактериальных клетках. В сочетании с хроматографией на SP-сефадексе такие последовательности позволяют достигать 95% чистоты рекомбинантного белка и 44% выхода [158]. Метка может быть удалена с помощью карбоксипептидазы В. Система используется для иммобилизации функциональных белков на плоских поверхностях с целью изучения их взаимодействия с лигандами, а также на слюдяных подложках, обычно применяемых при электронной сканирующей микроскопии. В настоящее время применяется не очень часто. [c.127]

Система S-Tag. Работа системы основана на взаимодействии 15-звенного S-пептида рибонуклеазы А со 103-звенной последовательностью того же фермента, которые образуют специфический очень прочный комплекс (А 10 М) [168]. Последовательность S-Tag присоединяют генно-инженерными методами к N-концевой части рекомбинантного белка в составе экспрессирующего вектора и по завершении экспрессии гибридный белок выделяют с помощью аффинной хроматографии на колонке с протеин S-агарозой. Элюирование целевого белка можно осуществлять с помощью энтерокиназы, распознаваемую последовательность которой вводят в виде линкера между целевым рекомбинантным белком и последовательностью S-Tag. Для тех же целей может быть использован и тромбин в сочетании с расщепляемой этой протеиназой аминокислотной последовательностью. В данном случае с колонки освобождается нативный рекомбинантный белок с правильной N-концевой последовательностью. Альтернативно, элюирование гибридного белка с колонки можно проводить в денатурирующих условиях (ЗМ гуанидинтиоциана-том, 0,2 М цитратом, pH 2, или 3 М Mg l2). В этом случае маркер- [c.129]

Помимо картирования генов в определенной хромосоме, разработаны также методики регионального картирования в определенном участке изучаемой хромосомы. Для этого используют различные методы. Наиболее точный уровень картирования был достигнут при использовании клонированных генов и рекомбинантных ДНК в сочетании с методами генетики соматических клеток. Можно без преувеличения сказать, что применение методов молекулярной биологии революционизировали методы картирования. Применяется гибридизация клонированного гена с метафазными хромосомами гибрида или с хромосомами клеток родительской формы (гибридизация in situ). Важно отметить, что эти методы позволяют картировать гены, не экспрессирующиеся в гибридных клетках, что характерно для многих тканеспецифичных генов. Гибридизация in situ меченых клонированных генов с метафазными хромосомами позволяет с высокой достоверностью идентифицировать участок локализации гена (цит. по Варшавер, 2000). Впервые с помощью этого метода были картированы гены а- и (3-глобулинов у гибридов между клетками человека и мыши (Риск, Као, 1982). [c.255]

В лаборатории можно создать новые сочетания неродственных генов и клонировать их в клетках-хозяевах. Прежде всего синтезируется рекомбинантная молекула ДНК путем соединения какого-либо фрагмента ДНК с ДНК вектора, который может автономно реплицироваться в подходящем хозяине. Наиболее подходящие векторы - фаг лямбда, вирус 8У-40 и плазмиды. Ферменты рестрикции и ДНК-лигаза - основные инструменты для получения новых молекул ДНК. Липкие концы, гомоиолимерные концевые фрагменты и химически синтезированные линкеры-три способа соединения [c.215]

Смотреть страницы где упоминается термин Рекомбинантные сочетания: [c.131] [c.99] [c.50] [c.301] [c.448] [c.448] [c.980] [c.135] [c.193] [c.28] [c.15] [c.108] [c.100] [c.131] [c.15] [c.108] [c.63] [c.64] [c.69] [c.13] [c.259]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология