Рекомбинация в связи с мутациями

Гораздо большее значение, чем мутации, для изменчивости видов имеют генетические рекомбинации. Они связаны с ассоциацией родительских молекул ДНК и появлением гибридных, дочерних макромолекул. [c.456]

При этих попытках пришлось столкнуться с одним специфическим затруднением как правило, мутанты обладают пониженной жизнеспособностью, которая часто связана с неблагоприятными изменениями в структуре хромосом. Нередко и более тонкие изменения, предположительно зависящие от истинных генных мутаций, также обладают отрицательным эффектом и дают начало мутантам, не имеющим хозяйственной ценности. Все же среди экспериментально полученных или естественно возникших мутантов можно выбрать небольшое число мутантов, не связанных с неблагоприятными изменениями и имеющих нормальную или повышенную жизнеспособность и урожайность. Может также случиться, что мутации, оказавшиеся неблагоприятными в исходной генотипической среде, дают более благоприятные результаты после скрещивания и рекомбинаций. В настоящее время соверщенно ясно, что новые гены или аллели, возникающие под действием излучения, относятся в основном к тому же типу, что и мутации, спонтанно возникающие в природе. Это значит, что наследственную изменчивость можно значительно усилить под действием излучения и других сходных факторов (см. стр. 210). [c.403]

Для размера мутона из генетики известны цифры 0,01—0,02%. Если воспользоваться оценкой физических размеров рекомбинационной единицы, равной 250 парам нуклеотидов, то для минимальной области генетического вещества, затрагиваемой мутацией, получается от 2 до 5 пар нуклеотидов (в двойной спирали Крика— Уотсона). Такие цифры вполне соответствуют ожидаемому кодовому числу. Они неплохо согласуются также с другими, сделанными ранее оценками. Однако существуют мутанты, способные к рекомбинации и находящиеся на расстоянии меньше 0,01%. Они образуют так называемые виды и связаны с реконом, к вопросу [c.381]

Щелочная фосфатаза имеет молекулярный вес 80 ООО и состоит из 2 одинаковых блоков, по 380 аминокислотных звеньев каждый. Блоки соединены ионными связями. При гидролизе трипсином получается 35 полипептидов, которые могут быть хорошо разделены электрофорезом и хроматографией Исследование фосфатазы ревертантов показало, что она отличается от обычного белка из клеток дикого типа часто 1, изредка 2 аминокислотными звеньями. Мутация Р - Р приводит к клеткам, неспособным синтезировать активную щелочную фосфатазу. С помощью генетических экспериментов по рекомбинации место повреждения в цепи ДНК установлено с точностью до 2—3 нуклеотидных звеньев. Когда возникает возвратная мутация, происходит новая замена нуклеотида в том же звене или рядом и возникает опять осмысленное сочетание, но необязательно то же самое, какое было до первой мутации. Полипептидная цепь синтезируется на матрице, но одно аминокислотное звено оказывается измененным. Если замена звена [c.418]

Ту-элементы способны вырезаться при участии гомологичной рекомбинации между прямыми повторами 6-последовательностей, что приводит к появлению большого числа отдельных 5-элементов. Вырезание такого типа может быть связано с реверсией мутаций, вызванных внедрением Ту частота реверсий зависит от точки вырезания. [c.474]

Таким образом, у диплоидного вида с половым размножением могут возникать новые гены в результате мутаций в добавочных копиях имеющихся генов эти новые гены могут распространиться в популяции благодаря отбору в пользу гетерозигот, причем не будут потеряны и исходные гены и наконец, новые гены могут дополнительно включаться в геном в результате процессов дупликации генов и генетической рекомбинации. Такая последовательность событий возможна только у диплоидных видов. Обогащение генома у гаплоидного вида связано с большими трудностями. Если в процессе приобретения нового гена вид должен сохранить и старый ген, то ему придется ждать возникновения нужной мутации у одной из очень немногих особей, у которых уже произошла дупликация соответствующего локуса. А поскольку и мутации, и дупликации в определенном локусе происходят очень редко, гаплоидному виду приходится дожидаться совпадения этих событий [c.12]

Эволюция организмов связана с заменой одних генотипов другими. Этот процесс происходит в результате сопряженного действия мутирования и отбора. Мутации, изменяя гены, дают сырой материал для рекомбинаций и отбора. [c.276]

Изменчивость поверхностных антигенов связана с фрагментарным строением РНК вируса и может происходить в виде дрейфа и шифта. Дрейф — постоянно осуществляющиеся незначительные изменения Н- и N-антигенов в результате точечных мутаций, приводящие к возникновению новых антигенных вариантов вируса. Шифт (скачок) — редко встречающиеся значительные изменения Н- и N-антигенов в результате рекомбинаций, приводящие к появлению новых подтипов вируса. [c.249]

Таким образом, у диплоидного вида с половым размножением могут возникать новые гены в результате мутаций в добавочных копиях имеющихся генов эти новые гены могут распространиться в популяции благодаря отбору в пользу гетерозигот, причем не будут потеряны и исходные гены и наконец, новые гены могут дополнительно включаться в геном в результате процессов дупликации генов и генетической рекомбинации. Такая последовательность событий возмножна только у диплоидных видов. Обогащение генома у гаплоидного вида связано с большими трудностями. Если в процессе приобретения нового гена вид должен сохранить и старый ген, то ему придется ждать возникновения нужной мутации у одной из очень немногих особей, у которых уже произошла дупликация соответствующего локуса. А поскольку и мутации, и дупликации в определенном локусе происходят очень редко, гаплоидному виду приходится дожидаться совпадения этих событий поистине очень долго (рис. 14-8). Детальные расчеты показывают, что в типичном случае диплоидный организм способен расширять свой геном и добавлять к нему новые гены с новыми функциями в сотни или даже тысячи раз быстрее, чем это происходит у гаплоидного организма. [c.13]

Гены гесВС кодируют две субъединицы экзонуклеазы V, чье действие ограничено другим компонентом пути. (В клетках гесЛ-мутантов фермент вызывает чрезмерную деградацию ДНК.) Функция гена re F неизвестна. Благодаря эффектам мутаций на рекомбинационную репарацию или рекомбинацию были идентифицированы и другие локусы гес. Некоторые из них супрессируют определенные гес-мутации. Как и в случае дополнительных локусов uvr, их не удалось связать с какими-то продуктами или функциями. [c.440]

Реверсия не обязательно обусловлена утратой части внедренного материала, как это было показано на производных мутации w Эта мутация в отличие от других изменений, увеличивающих размер локуса, не связана с внедрением постороннего материала, а представляет собой тандемную дупликацию области из 3 т.п. н. внутри локуса W. Механизм реверсии здесь заключается в точной утрате дупликации, происходящей, вероятно, за счет вну-трихромосомной рекомбинации с относительно высокой частотой (около 10 ). [c.479]

А priori можно было бы полагать, что аберрантные аски возникают за счет мутаций, превращающих черные споры дикого типа в серые и, напротив, серые мутантные споры в черные в ходе мейоза. Однако внимательное изучение этого явления показало, что образование аберрантных асков не связано непосредственно с возникновением мутаций. Напротив, было установлено, что причина аберрантного расщепления заключена в явлении, связанном с рекомбинацией и получившем название генной конверсии. Генная конверсия наблюдается у многих организмов, для которых удается обнаружить все или по крайней мере половину продуктов мейотического деления. В частности, ее можно наблюдать у Drosophila благодаря использованию сцепленных Х-хромосом, позволяющему обнаружить половину образующихся тетрад. [c.142]

А. Балансирующие хромосомы. В пре-дьщущей главе в связи с изучением частоты возникновения мутаций упоминалось об Х-хромосоме Мёллер-5 D. melanogaster. Балансирующей можно назвать хромосому, которая содержит, во-первых, несколько захватывающих друг друга инверсий, препятствующих рекомбинации с гомологичной хромосомой, и, во-вторых, доминантную мутацию, позволяющую идентифицировать в потомстве особей, обладающих такой хромосомой-балансером. Сконструированы сбалансированные линии дрозофил, у которых каждая из двух гомологичных хромосом является носителем определенной рецессивной летали, а кроме того, содержит различные перекрывающиеся инверсии. В сбалансированных летальных линиях потомство принадлежит одному определенному типу, а именно все мухи гетерозиготны по двум ин-тактным балансируюищм хромосомам. [c.46]

Основные события, которые привели к формированию разнообразия генов МНС в процессе эволюции, связаны с тандемными дупликациями, точечными мутациями, рекомбинацией и конверсией генетического материала. Тандемные дупликации — процесс повторения исходного гена на той же самой хромосо- [c.91]

Механизм обратной связи от фенотипа к генотипу, от признака к гену действует в филогенезе через отбор фенотипов, лучше приспособленных к данным внешним условиям. При этом отбор погашает старые прямые связи от генотипа к фенотипу и утверледает новые, возникающие на основе рекомбинаций или изменения химической структуры наследственного материала (мутации) воспроизводящих клеток, и приобретает значение творческого фактора в эволюции и селекции. [c.310]

Э. Виткин обратила внимание на связь нескольких явлений, для которых общей причиной служит облучение клеток ультрафиолетовым светом 1) индукция профага Я 2) повышение выживаемости облученного бактериофага Я при заражении им предварительно облученных клеток Е. oli по сравнению с выживаемостью в необлученных клетках — так называемая W-реактивация, открытая Дж. Уэйглом 3) блокирование клеточных делений у некоторых мутантов Е. соИ, в результате чего клетки приобретают нитевидную форму 4) повышение частоты рекомбинации 5) повышение частоты мутаций. [c.313]

Рекомбинация и мутационный процесс. Связь между мутационным процессом и рекомбинацией следует из общности некоторых ферментативных этапов репликации, репарации и кроссинговера. Кроме того, источником мутаций могут быть ошибки рекомбинации, приводящие к появлению новых аллелей. Единство генетического контроля рекомбинации и мутационного процесса можно проиллюстрировать несколькими примерами у дрожжей известны мутанты с повышенной частотой митотического кроссинговера, которые одновременно обнаруживают повышенную мутабильность и чувствительность к действию излучений. Мутанты, проявляющие способность к повышенной частоте рекомбинации и одновременно проявляющие повышенную спонтанную мутабильность, получены у Е. oli. [c.314]

На связь самого процесса рекомбинации с возникновением мутаций указывает корреляция обменов гомологичных участков хромосом с изменениями генов в непосредственной близости к ним. Так, у Ba illus subtilis трансформация сопровождается повышением мутабильности. Известно, что мутаген профлавин (диамино-акридин) вызывает вставки и выпадения оснований у бактериофагов, но он практически не мутагенен для бактерий. Тем не менее с его помощью удалось получить мутантов у Е. соИ в процессе конъюгации. Такой результат согласуется с точкой зрения о мутагенном действии акридинов в процессе рекомбинации. [c.314]

Миграция /5-элементов, очевидно, связана с рекомбинацией, однако ее механизм отличен от классической гомологичной рекомбинации. На это указывает возможность транспозиций даже в клетках бактерий, несущих мутацию гес А, блокирую1цую общую гомологичную рекомбинацию у Е. соИ. [c.339]

Высказывалась интересная гипотеза о том, что соединение экзонов между собой при их амплификации и перемешивании происходит вследствие рекомбинаций в интронах, благодаря чему кодирующие участки генов остаются интактными. Эта гипотеза предполагает, что интроны являются древними структурами, которые присутствовали в самых ранних генах и клетках и были утрачены в ходе эволюции прокариот. Согласно другой гипотезе, интроны, напротив, представляют собой вставки (инсерции) в ранее существовавшие кодирующие области при помощи механизма, более присущего эукариотам, чем прокариотам. Правда, с инсерционной моделью связаны некоторые проблемы, не возникающие в том случае, если принимается гипотеза о древнем происхождении интронов. В частности, встает вопрос о том, каковы последствия мутаций, вызванных широко распространенными случайными вставками некодирующих сегментов ДНК, и вопрос о необходимости одновременной эволюции механизма сплайсинга. С другой стороны, если интроны присутствовали в самых ранних геномах, то и сплайсинг тоже должен быть очень древним процессом. Данные о том, что некоторые интроны катализи- [c.17]

Гены всех четырех белков образуют мультигенное семейство, которое, вероятно, произошло от одного предкового гена в результате амплификаций и мутаций как кодирующей, так и регуляторной последовательностей (рис. IV. 1). Имея в распоряжении эти гены, мы можем теперь исследовать механизм, с помощью которого в соседних клетках синтезируется только один из пигментов родопсин в палочках, а чувствительные к красному, зеленому или синему цвету пигменты-в различных колбочках. Клонирование этих генов дает ответ на вопрос и о причине высокой частоты цветовой слепоты у человека. У мужчин, не страдающих дальтонизмом, имеются один ген чувствительного к красному цвету пигмента и разное число (один или три) генов пигмента, чувствительного к зеленому цвету, которые образуют тандем на длинном плече Х-хромосо-мы. Результаты блот-гибридизапии с использованием геномной ДНК мужчин, страдающих разными типами красно-зеленой цветовой слепоты, показывают, что аберрантное цветовосприятие часто бывает связано с мутациями, возникающими при рекомбинациях, сопряженных с неравным кроссинговером [c.341]

Некоторые критики считают идею соматического отбора слишком сложной, так как она требует последовательного наступления слишком многих независимых, если не невероятных, событий. Это — появление мутации в соматических ДНК/РНК, клеточный отбор антигеном, доставка в половые клетки, копирование РНК в ДНК и, наконец, генетическая рекомбинация, приводящая к интеграции мутантной соматической копии кДНК в ДНК зародышевой линии (рис. 1.2). Однако ко времени создания этой теории было хорошо известно, что В-лимфоциты, стимулированные антигеном, продуцируют большое количество эндогенных ретровирусов (предположительно безвредных), несущих обратную транскриптазу. И мы утверждаем, что теория соматического отбора имеет один положительный момент — эволюционное преимущество возвращения мутантных V-последовательностей назад в зародышевую линию. Эндогенные ретровирусы могут рассматриваться в качестве векторов, обеспечивающих генетическую связь между генами соматических и половых ююток. [c.151]

В том же сборнике (ЭБ) Голубовский подвел итоги некоторым спорам о наследственности. Во-первых, оказывается, наследственность не всегда связана с нуклеиновыми кислотами прион, переносчик болезни бешеных коров , является белком. Во-вторых, эволюционная изменчивость связана не только с мутациями и рекомбинациями, но и с направленным переносом генетического материала (транспозоны и т.п.), на что, как мы выше видели, прежде безуспешно указывали многие. В-третьих, сами мутации, главный козырь СТЭ, оказались зависимыми от условий существования организма. И в-четвертых, приобретенные свойства оказались наследуемыми (см. гл. 5). [c.264]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология