Сестринских хроматид обмены

Рис. 21-26. Возможный механизм амплификации гена, приводящей к избыточной продукции белка Процесс начинается с акта дупликации, в основе которого, но-видимому, лежит незаконная рекомбинация. Изображенная на рисунке схема предполагает, что незаконная рекомбинация может быть следствием дестабилизирующего эффекта избыточной репликации ДНК. Если дупликация гена произошла, неравный обмен сестринских хроматид в результате рекомбинации между одинаковыми копиями генов в ходе репликации ДНК может дополнительно увеличить число копий гена (см. разд. 10.5.2) в результате их количество в хромосоме может достигать десятков и сотен. Многочисленные повторы ДНК делают видимым содержащий их сегмент — он выявляется в хромосоме как область гомогенного окрашивания. Амплифицированный участок может быть также вырезан из своего локуса (видимо, опять же с участием какого-то из рекомбинационных механизмов) и дать начало самостоятельным двойным минихромосомам (см. разд. 21.1.13). Общая длина амплифицированного по такому механизму сегмента ДНК обычно

Если одни гены избирательно инактивируются или попеременно включаются и выключаются, то другие в некоторых случаях необратимо утрачиваются в процессе клеточной дифференцировки. В хромосомах отдельных клеток во время митоза, по-видимому, имеет место генетическая рекомбинация. Был обнаружен кроссинговер между сестринскими хроматидами. Однако если при этом происходит обмен равными количествами генетического материала, то изменения генетики дочерних клеток не наступает. С другой стороны, если в одной молекуле ДНК оказываются две и более одинаковые последовательности оснований, то возможен неравный кроссинговер (гл. 16, разд. Ж, 3) с потерей генетического материала одной из дочерних клеток. По существу в этом может состоять предопределенная программа дифференциации для некоторых клеток. [c.363]

В 5-периоде удваивается ДНК каждой хроматиновой нити, при этом общее количество ДНК возрастает в 2 раза (рис. 4.1). В клетках человека, как и в эукариотических клетках других организмов, репликация ДНК происходит одновременно на множестве отдельных участков вдоль каждой хромосомы с последующим соединением концов, образовавшихся соседних отрезков. За счет того, что репликация происходит в сотнях точек, сокращается время, необходимое для удвоения молекул ДНК, длина которых у человека измеряется в сантиметрах. По данным разных авторов продолжительность 5-периода у млекопитающих варьирует в пределах от 7 до 9 ч. Во время и после репликации сестринские хроматиды могут обмениваться сегментами идет процесс сестринских хроматидных обменов. Так что обе хроматиды митотической хро.мосомы содержат участки другой хро- [c.77]

Ультрафиолетовые лучи, легко вызывая терминальные делеции (простые разрывы), очень редко являются причиной аберраций, включающих обмен между двумя разрывами, а именно интерстициальных делеций и межхромосомных обменов. Все эти редко обнаруживаемые обмены неполные. Делеции захватывают обычно лишь одну хроматиду и редко одновременно обе сестринские хроматиды. Другими словами, под влиянием ультрафиолетовых лучей возникают хроматидные разрывы, а изохроматидные или совсем не возникают, или возникают очень редко. [c.187]

Рис. 49. Модель разрыва и воссоединения при кроссинговере. Вверху обмен частями путем кроссинговера. Внизу сестринские хроматиды дольше остаются вместе, чем несестринские, благодаря этому возникает видимая в микроскоп фигура перекреста (хиазма).

Такие обмены приводят к перекрестам между двумя не-сестринскими хроматидами в таких обменах учествует по одной хроматиде каждой из двух спаренных хромосом. В пахитене перекресты еще не видны, но позднее все они проявляются в виде хиазм [c.22]

Частота наблюдаемых обменов соответствовала предсказанной, исходя из числа хиазм и отсутствия сестринских обменов. Например, среднее число хиазм, приходящихся на самую длинную хромосому, равно 3,67. Поскольку обмены осуществляются на стадии четырех хроматид, каждая хиазма дает только две рекомбинантные хроматиды (3,67 2= 1,88). Регистрируется половина всех обменов (1,88 2= 0,94). Для этой хромосомы Дж. Тэйлор наблюдал рекомбинантные хроматиды с частотой 0,89. [c.153]

Здесь были рассмотрены обмены только между несестринскими хроматидами. Для выяснения вопроса о возможности и частоте обменов между сестринскими хроматидами в мейозе требуются специальные генетические подходы. [c.155]

Существование изохроматидных разрывов как особой группы аберраци/) окончательно установлено на микроспорах традесканции. Известно, что обмен между фрагментами различных хромосом происходит в течение нескольких минут после образования разрывов. Это вытекает из характера зависимости между количеством обменов, происходящих при определенной дозе, и интенсивностью облучения. Поэтому, если возникающие при облучении микроспоры обмены являются хроматидными и затрагивающими только одну, а не обе сестринские хроматиды (см. рис. 33, Э и е), то это показывает, что на данно11 стадии хромосомы уже расщеплены. Но изохроматидные разрывы возникают при облучении микроспор именно на этой стадии, а иногда в тех же самых клетках и в тех же хромосомах, в которых обнаруживаются и хроматидные обмены. [c.157]

Часть разорванных концов, образующихся в результате первичных разрывов, оказывается неспособной к соединению. Поэтому часть обменов оказывается неполной, часть изохроматидных разрывов не сопровождается соединением сестринских хроматид и часть разрывов, не принимающих участия в обменах или изохроматидных соединениях, вместо того чтобы воссоединиться, остается в форме видимых хроматидных разрывов. Доли неспособных к соединению разрывов, вызванных рентгеновыми лучами и нейтронами, одинаковы, а вызванных а-частицами выше. [c.212]

Соответствующие типы аберраций, происходящие в хромосоме после того, как она ул<е расщеплена, т. е. инверсии и делеции, захватывающие только одну хроматиду, показаны на рис. 32, е и 33, в, г. Чтобы избежать чрезмерного увеличения количества схем, показаны лишь обмены между плечами, а обмены внутри плеча, в которых оба разрыва происходят в одном плече хромосомы, не изображены хотя они и происходят. Также не показаны внутрихромосомные обмены между двумя разрывами, один из которых произошел в одной хромати-де, а другой — в сестринской. При просмотре хромосом метафазы не всегда можно решить, произошел ли внутрихромосомный обмен между разрывами, возникшими внутри одной и той же хроматиды, или между разрывами сестринских хроматид. Возможно, что и те и другие происходят приблизительно с одинаковой частотой. [c.160]

Межхромосомные перестройки (внешние обмены). Во многих случаях воссоединение открытых концов затрагивает разные хромосомы как гомологичные, так и негомологичные. Если разрыв происходит в фазе 01, то воссоединение обычно завершается в той же фазе (или ранней 8) перед репликацией ДНК. Если каждая из перестроенных хромосом сохраняет центромеру, то такие транслокационные хромосомы могут пройти через наступающий митоз без всяких затруднений. Если одна из перестроенных хромосом приобретает две центромеры, формируется дицентрическая хромосома. В зависимости от деталей репликации она может пройти через наступающий митоз при следующих условиях 1) если обе центромеры отойдут к одному и тому же Полюсу и 2) если репликация и сестринский хроматидный обмен между двумя центромерами не приведут к переплетению хроматид (рис. 2.42). Если разры- [c.74]

Почти полное исчезновение аберраций через 15 ч после прорастания пыльцевой трубки, когда хромосомы находятся в состоянии полной конденсации, объясняется образованием вокруг каждой хромосомы матрикса, удерживающего вместе хромосому, несмотря на возникновение разрывов в хромосомных нитях. В опытах с ооцитами 8с1ага было установлено, что облучение в течение первой метафазы и анафазы мейоза вызывает обычно образование большего количества структурных изменений хромосом (обнаруживаемых не в данном делении, а при изучении хромосом слюнных желез личинок ), чем облучение в период профазы (Рейнольдс, 1941). Однако почти все наблюдающиеся аберрации относятся к внутрихромосомным обменов между разрывами, возникшими в разных хромосомах, почти никогда не бывает (Боземан, 1943). Из этого следует, что, по-видимому, облучение в течение метафазы и анафазы вызывает появление разрывов, которые не югyт быть цитологически обнаружены во время деления, происходящего в момент облучения, и которые вызывают меньше межхромосомных структурных изменений, чем разрывы, возникшие при облучении во время интерфазы или ранней профазы. Если в расщепленной хромосоме происходит соединение сестринских хроматид в месте разрыва, то разрывы, появившиеся в метафазе или анафазе, могут вызвать при последующем делении летальный эффект. Описаны опыты, проведенные на различном материале, в которых клетки облучали, фиксировали через различные промежутки времени, а затем исследовали метафазы и анафазы в целью выявления хромосомных изменений. Таким образом, эти опыты сводились с основном к определению чувствительности хромосом на разных стадиях делений, предшествующих метафазе. Истолкование их осложняется тем, что облучение задерживает самый процесс деления, поэтому даже если известна шкала времени клеточного цикла для необлученного материала, то все же может возникнуть сомнение относительно стадии, достигнутой к моменту облучения той клеткой, которая находилась в стадии метафазы через 24 ч после облучения. В соответствии с данными, приведенными в табл. 59, результаты этих опытов как будто говорят о том, что по мере прохождения профазы клетки делаются менее чувствительными . В период интерфазы, до расщепления хромосом,, чувствительность клетки несколько ниже, чем в ранней профазе, так что наиболее высокая чувствительность наблюдается в профазе . [c.174]

Первый метод (Кэтчсайд, Ли и Тудэй, не опубликовано). Предполагается, что 1) часть обменов относится к категории неполных 2) часть изохроматидных разрывов не сопровождается соединением сестринских нитей 3) часть хроматидных разрывов не воссоединяется. Кроме того, предполагается, что на основании определенной в эксперименте частоты- неполных и изохроматидных обменов можно определить частоту хроматидных разрывов. Все эти явления сводятся к несоединению разорванных концов. Это несоединение можно объяснить тем, что разорванные концы случайно оказались недостаточно близко друг к другу, и тем, что несоединение есть результат несоединимости одного или обоих разорванных концов, т. е. результатом того, что они отличаются от нормальных разорванных концов. Два соображения подтверждают вторую из этих возможностей. Во-первых, частота изохроматидных разрывов типа НСпд значительно больше произведения частоты типов НСп и НСд , что заставляет предполагать неслучайность несоединения разорванных концов и зависимость этого явления от действия какого-то фактора, который, влияя иа один из разорванных концов хромосомы, одновременно влияет к на другой. Во-вторых, доля изохроматидных разрывов, не сопровождающихся соединением сестринских хроматид, и доля неполных обменов при облучении а-лучами бывают значительно больше, чем при облучении менее плотно ионизирующими излучениями (см. табл. 50 и 53). Следовательно, конец имеет большую вероятность не вступить в соединение, если разрыв вызван плотно ионизирующей частицей. Поэтому мы предполагаем, что несоединение пары разорванных концов, будь то при неполном обмене, изохроматидном или хроматидном разрыве, обусловлено неспособностью к соединению одного или обоих разорванных концов. В дальнейшем долю [c.194]

Первое уравнение мы составляем на том основании, что изохроматидный разрыв является частным случаем обмена (но помня в то же время, что обмен, при котором ни одно из двух соединений не осуществляется, представляет собой уже не обмен, а лишь два хроматидных разрыва). Коэффициент 2 в знаменателе равной части уравнения (УП.2) поставлен исходя из предположения, что из общего числа первичных изохроматидных разрывов, при которых все четыре разорванных конца способны к соединению, около половины воссоеди-1ШЮТСЯ или принимают участие в симметричных обменах и потому не могут быть обнаружены, остальные приводят к соединениям сестринских хроматид и обнаруживаются как нормальные изохроматидные разрывы . Данные табл. 65, основанные на экспериментальных данных, приведенных в табл. 50 и 53, показывают, что уравнение (УП,1) удовлетворительно согласуется с экспериментальными данными. В табл. 65 приведены также значения /, вычисленные по уравнению (УП.2). Используя все данные по рентгеновым лучам, мы получаем /=0,094, а используя все данные по а-лучам, получаем /=0,667. [c.195]

Следовательно, ультрафиолетовы) свет увеличивает вероятность восстановления разрывов, вызванных действием рентгеновых лучей, и при наличии двух разрывов уменьшает вероятность обменов, за исключением того случая, когда оба разрыва произошли в одном и том же локусе сестринских хроматид. Свенсон считает, что ультрафиолетовый свет укрепляет дезоксирибонуклеиновый матрикс хромосомы, препятствуя таким образом возникновению обменов между разрывами в различных хромосомах и расхождению двух разорванных концов хромосомы при образовании постоянного разрыва. [c.270]

Как показывает радиоавтограф (фиг. 243, Б), полученный спустя один цикл репликации после включения метки, между двумя сестринскими хроматидами произошел реципрокный обмен ДНК- Видно, что, в тО) время как концевой участок одной из двух сестринских хромосом содержит метку, гомологичный участок второй хромосомы ее не содержит в следующем же участке вторая сестринская хромосома содержит, а первая не содержит метки. Такой обмен между сестринскими хромосомами можно легко объяснить механизмом обмена между дочерними цепями ДНК,, рассмотренным в гл. XV в связи с пострепликационной репарацией повреждений ДНК, возникающих при действии ультрафиолета на Е. oli. Как предполагал в 1963 г. Уайтхауз, после репликации молекулы ДНК родительской хромосомы в двух комплементарных дочерних цепях ДНК могут возникнуть одиночные разрывы, расположенные наискосок друг от друга (фиг. 244). Образовавшиеся при этом свободные концы затем удлиняются благодаря ограниченному синтезу, использующему в качестве матрицы родительские цепи ДНК. [c.501]

Известно, что переключение Сн-генов, как и соединение V- и С-генов, сопряжено с делециями. Однако из этого не следует, что в основе механизма переключения лежат внутримолекулярные делеции процесс может происходить и путем обмена между сестринскими хроматидами. Такой обмен, по-видимому, происходит в известном случае при переключении экспрессии С -гена на экспрессию Су . Этот пример нельзя объяснить с позиции линейной делециопной модели, но можно, если допустить незаконный переход материала с сестринской хроматиды. Трудность в интерпретации данных, получаемых на миеломных клетках, заключается в том, что не известно, в какой степени они отражают естественный процесс переключения (который для многих опухолевых клеток не характерен вовсе). Следовательно, проблема сводится к тому, чтобы изучать этот процесс на нормальных лимфоцитах. [c.513]

СОМНЫХ пар) содержит одну и ту же генетическую информацию, поскольку обе они — результат полуконсервативной репликации родительских ДНК-молекул. Между этими генетически идентичными хроматидами может происходить кроссинговер. Обмен генетической информацией между сестринскими хроматидами (рис. 38.12) проявляется в форме равного кроссинговера и не имеет каких-либо генетических последствий. [c.73]

Синдром Блума (21090). Синдром Блума характеризуется низким весом при рождении, задержкой роста, чувствительностью кожи к солнечному свету и поражением лица телеангиэктазией. Наследуется он по аутосомно-рецессивному типу. Большинство больных родилось в семьях евреев-ашкенази. Герман и др. [1466], просматривая метафазы в культурах крови семи пациентов, обнаружили у шести из них высокую частоту (4-27%) клеток с разорванными, а иногда и перестроенными хромосомами. При синдроме Блума выявляются и другие цитогенетические аномалии, описанные в случае анемии Фанкони. Отличительный признак синдрома Блума -симметричные четырехлучевые хроматидные обмены, никогда не встречающиеся при анемии Фанкони. По-видимому, они возникли вследствие хроматидных обменов между гомологичными хромосомами. В противоположность этому при анемии Фанкони обычны асимметричные четырехлучевые фигуры, возникшие в результате случайных разрывов негомологичных хромосом. При синдроме Блума частота обменов сестринских хроматид (разд. 2.1.2) была в десять раз выше, чем у здоровых людей или больных с анемией Фанкони. Хотя на первый взгляд эти болезни имеют что-то общее, основные механизмы, приводящие к возникновению синдрома Блума и анемии Фанкони, совершенно различны. [c.198]

Пахинема отличается большей спирализацией хромосом, что проявляется в их укорочении и утолщении. Каждый бивалент образован двумя продольно соединенными гомологичными хромосомами, а те, в свою очередь, состоят из двух сестринских хроматид. Следовательно, всего хроматид четыре. Поскольку каждая из участвующих в конъюгации гомологичных хромосом обладает своей центромерой, в биваленте их две. На стадии пахи-немы происходит продольное разъединение гомологичных хромосом перпендикулярно плоскости конъюгации. Одновременно с этим может возникнуть также и поперечный разрыв двух гомологичных хроматид на одном уровне, а также обмен участками (сегментами) между гомологичными хроматидами — весьма важное событие для мейоза — кроссинговер (рис, 62). Взаимный обмен между гомологичными хроматидами заключается в разрыве, перемещении и слиянии сегментов. Обмен участками хроматид ведет к глубокому преобразованию хромосом таким путем создаются условия для возникновения разнообразия генетического материала в потомстве. [c.110]

Кроссинговер — обмен участками между гомологичными (не сестринскими ) хроматидами в процессе мейоза. [c.354]

Рассматривается неравный кроссинговер между сестрински-и хроматидами в каждой особи популяции (обмен между двумя дентичными кластерами). Вероятность НК предполагалась об-атно пропорциональной величине сдвига. Тогда вероятность ого, что в результате кроссинговера образуется новый клакер, состоящий из к ПП, при условии, что до кроссинговера ластер состоял иа ь ПП, может быть взята в виде р = [c.79]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология