Хромосома, определение молекулярной

Абсолютный размер молекул ДНК генома накладывает определенные ограничения на хроматографические и электрофоретические методы, которые могут быть использованы для разделения этих соединений. Даже вирусные ДНК во много раз длиннее встречающихся в природе РНК. Хромосомы большинства бактерий состоят из единственной молекулы ДНК с молекулярной массой около 3-10 (10 пар оснований), а молекулярная масса содержащейся в клетках животных ядерной ДНК еще на три порядка больше (молекула состоит из 10 пар оснований). В силу очень высокого отрицательного заряда и значительных по величине неионных взаимодействий высокомолекулярных ДНК с сорбентом разделение этих соединений с помощью анионообменной хроматографии практически невозможно. В случае гель-электрофореза также приходится сталкивать- [c.183]

Несмотря на интенсивные исследования на протяжении более 80 лет, детали структуры хромосом эукариотов до сих пор четко не установлены. Трудным, по вместе с тем и заманчивым аспектом исследований хромосом на молекулярном уровне является многообразие форм, которые принимает определенная хромосома организма на разных стадиях митотического и мейотического циклов, а также в различных тканях. Более того, хромосомы одних организмов могут в некоторых отношениях резко отличаться от хромосом других организмов. Поэтому описание типичной хромосомы эукариотов является таким же упрощением, как и схема типичной клетки высших организмов. Ввиду всего сказанного необходимо учитывать, что предлагаемый ниже приглаженный обзор взглядов некоторых исследователей на строение хромосом высших организмов не является непреложной истиной, а носит скорее предварительный характер и дает лишь частичное представление об истинной картине. [c.498]

Однако эукариотическая хромосома с ее гигантскими размерами (измеряемыми числом нуклеотидных пар) все еще остается далеко не изученной на молекулярном уровне как целостная структура, т. е. как вполне определенная и строго ограниченная единица. Поэтому большинство генетиков продолжают рассматривать ее как некую случайную конструкцию. [c.249]

В свете представленных здесь данных нет оснований считать, что любая последовательность ДНК должна всегда занимать строго определенное положение в пределах поля при переносе из одной хромосомы в другую. Известная свобода перемещения необходима, иначе эволюция была бы невозможна. Теория не допускает лишь случайной перестройки последовательностей ДНК. Более того, она подчеркивает, что поведение этих последовательностей следует законам, действующим на молекулярном уровне, которые обязывают их всегда занимать [c.250]

Плазмиды являются молекулярными эндосимбионтами клеток, в которых они постоянно существуют [94]. Гены природных плазмид часто берут на себя вьшолнение функций, которые дают преимущество клеткам-хозяевам в борьбе за существование в изменяющейся окружающей среде. Так, одна группа генов обеспечивает клеткам устойчивость к токсическим веществам (антибиотикам, ионам тяжелых металлов и т.п.), другие плазмидные гены кодируют белки (например, колицины), токсичные для клеток, не обладающих такими плазмидами, третьи обеспечивают прикрепление бактериальных клеток к субстрату, четвертые помогают осваивать клеткам-хозяевам новые источники углерода. В определенных условиях практически любой ген бактериальной хромосомы может быть перенесен с помощью рекомбинации в плазмиды и далее с их помощью распространиться в популяции микроорганизмов. Существование плазмид в клетках-хозяевах во многом зависит от них, однако способность к автономной репликации дает плазмидам определенную свободу от конкретного хозяина. [c.69]

Применение в основном того же метода было описано для бактерий Hemophilus influenzae [48]. Сначала с помощью световой микроскопии клеток, окрашенных осмием, было установлено, что Н. influenzae в стационарной фазе содержит две отдельные ядерные области. Эти области были отождествлены с бактериальными хромосомами, так что число хромосом в образце определяли путем удвоения числа клеток, подсчитанных в камере Петрова — Хаузера. Из этих данных и общего количества ДНК в препарате был определен молекулярный вес ДНК, равный 725 ООО ООО. [c.238]

Каждый тип жидких кристаллов обладает своими собственными геометрическими и оптическими свойствами. На молекулярном уровне это означает, что каждый такой порядок обладает определенной группой симметрии [6]. Большая часть двоякопреломля-ющих биологических систем обнаруживает структуру, симметрия которой совпадает с различными хорошо известными мезоморфными фазами [7]. Таким образом, различные типы мезоморфных порядков широко распространены в живой природе. Мы не должны забывать также, что существуют и истинные трехмерные кристаллы [8]. Важность мезоморфных структур (в том числе и коллоидов) определяется их присутствием в мембранах клеток и клеточных органелл, в клеточных ядрах и хромосомах многих микроорганизмов, в миелиновых оболочках аксонов нервных клеток (особенно распространенных в белом веществе мозга позвоночных), а также в мышечных и скелетных тканях [3, 7, 9—1 ]. [c.277]

Молекулярный вес выделенных до настоящего времени нуклеиновых кислот (по данным Зигнера) не менее 1 млн. Согласно современным представлениям, каждая пара цепей нуклеиновых кислот соединена водородными связями между nypинoвы m заместителями г образованием палочкообразной двойной спирали (винтовая линия). Каждое основание в одной цепи соответствует определенному основанию в другой цепи. В живом организме водородные связи между обеими цепями при определенных условиях (например, при делении клетки) разрываются и каждая отдельная цепь вследствие необходимости специфической эквивалентности между входящими в ее состав основаниями становится матрицей для создания из элементарных звеньев цепи противоположного строения. Такой направленный синтез, по-види>юму, позволяет считать, что по крайней мере часть заключенных в хромосомах наследственных признаков связана с нуклеиновыми кислотами. Характерное для живого организма создание молекул различных белков также должно протекать по соответствующему матричному механизму. Значительный вклад в химию нуклеиновых кислот внес Тодд. Однако окончательное выяснение состава и строения нуклеиновых кислот — задача еще не разрешенная вследствие многообразия возможных структур, но очень важная как для понимания биологических процессов, так и для изучения структуры белков. [c.97]

Внутрихромосомный неравный кроссинговер. У структурно-гомологичных (но не по-зиционно-гомологичных) генов, таких, как найденные в мультигенных семействах (разд. 2.3.3.8), неравный кроссинговер происходит не только между гомологичными хромосомами, но также между сестринскими хроматидами (внутрихромосомный неравный кроссинговер). Теоретические рассуждения показывают, что этот процесс мог сыграть определенную роль в молекулярной эволюции [1941]. [c.230]

За последнее десятилетие достигнуты определенные успехи в области исследования молекулярных механизмов, определяющих различия между нормальным и патологическим делением клеток. В разных культурах клеток обнаружено семейство факторов деления, которые действуют подобно убиквитину, но при этом контролируют длину те-ломеров (Tanaka et al., 1999). Теломеры — это концевые структуры ДНК в хромосоме, в основе функционирования которых лежит способность гуанозина образовывать само-ассоциаты. Теломеры представляют собой специализированные ДНК-полипептидные комплексы. Они защищают хромосомы от сщивания конец в конец и от действия эндонуклеаз. Некоторые авторы считают, что теломеры могут служить также для узнавания гомологичных хромосом в процессе мейоза. Длина теломеров неодинакова на разных стадиях клеточного цикла и в разных тканях, однако она укорачивается при каждой репликации. Поэтому клетка может делиться только ограниченное число раз. На конце теломеры имеют подвешенный (не спаренный) участок G-обогащен- [c.150]

Исследования последних лет выявили существование некоторых аллостерических ферментов в виде нескольких молекулярных форм (изоферментов). Изоферменты катализируют одну и ту же реакцию,, т. е. являются изофункциональными, но обладают разными регуляторными свойствами. Это связано с тем, что изоферменты имеют одинаковые каталитические, но разные регуляторные центры. Каждый изофермент кодируется отдельным геном. Часто гены, детерминирующие изоферменты, локализованы в разных местах (локусах) бактериальной хромосомы. Существование изоферментов позволяет конечным продуктам независимо друг от друга ингибировать активность определенного изофермента, так как каждый изофермент индивидуально, контролируется своим конечным продуктом. Регулирование ферментативной активности при помощи изоферментов — наиболее соверщен-ный регуляторный механизм в разветвленных биосинтетических путях. Считается, что появление изоферментов — эволюционно более позднее-приспособление механизма ретроингибирования применительно к сложно регулируемым биосинтетическим путям. [c.113]

Векторы на основе бактериофага Я. Бактериофаг Я. — это вирус, размножающийся на бактериях Е. соИ. За последние 3U лет он стал излюбленным и наиболее изученным объектом генетиков и молекулярных биологов. Геном фага Я. представлен двуцепочечной ДНК размером в 48,5 т.п.о., которая упакована в головку фага в виде линейной молекулы с однонитевыми комплементарными концами длинои в 12 п.о. (липкие концы). После проникновения в клетку липкие концы объединяются и ДНК замыкается в кольцо. Кольцевая ДНК является репликативной формой. Возможность создания векторов на основе фага Я связана с тем его свойством, что гены центральной части (от I до N) несущественны для литического развития. Уже более 20 лет известны способы замещения центральной части фага сегментами бактериальной хромосомы путем определенных генетических манипуляций in vivo. Созданные таким образом специализированные трансдуцирующие фаги хорошо изучены. Идея провести манипуляцию замены центральной части ДНК фага Я in vitro на чужеродные фрагменты послужила поэтому логическим продолжением опытов in vivo. [c.147]

Для идентификации бактерий иногда используют также метод ДНК-зондов (генных зондов), являющийся разновидностью метода молекулярной гибридизации ДНК—ДНК. Реакция гибридизации ведется в этом случае не между двумя препаратами тотальной ДНК, а между фрагментом нуклеотидной последовательности ДНК (зондом), включающим ген (генетический маркер), ответственный за какую-то определенную функцию (например, устойчивость к какому-нибудь антибиотику), и ДНК изучаемой бактерии. Самым распространенным способом создания генных зондов является выделение специфических фрагментов путем молекулярного клонирования. Для этого вначале создают банк генов изучаемой бактерии расщеплением ее ДНК эндонуклеазами рестрикции, а затем отбирают нужный клон из суммы фрагментов ДНК методом электрофореза с последующей проверкой генетических свойств этих фрагментов методом трансформации. Далее выбранный фрагмент ДНК с помощью фермента лигазы вводят в состав подходящей плазмиды (вектора), а эту комбинированную-плазмиду вводят в удобный для работы штамм бактерий (например, Es heri hia соН). Из биомассы бактерии, несущей ДНК-зонд, выделяют плазмидную ДНК и метят ее, например, радиоизотопной меткой. Затем осуществляют гибридизацию ДНК зонда с ДНК бактерии. Образовавшиеся гибридные участки проявляют методом ауторадиографии. По относительной частоте гибридизации генетического маркера с хромосомой той или иной бактерии делают заключение о генетическом родстве этих бактерий с исследуемым штаммом. [c.197]

Мейоз состоит из двух делений (I и II), следующих одно за другим. Первое деление называют редукционным, второе — эква-ционным. Они неравноценны, хотя и имеют одинаковые фазы профазу, метафазу, анафазу и телофазу. В ходе этих двух делений из одной исходной клетки образуются четыре гаплоидные, а хромосомы удваиваются только один раз перед первым делением. В результате каждая хромосома становится дихроматидной. В первом л<е делении мейоза протекает конъюгация гомологичных хромосом, приводящая к образованию пар хромосом, или бивалентов. В это время весь диплоидный набор хромосом разбивается на определенное число бивалентов. Мейотическая конъюгация осуществляется в три этапа первый — сблил ение гомологов, второй — синапсис (греч. синаптос — соединенный), третий — точное молекулярное спаривание коротких отрезков ДНК, содержащих сходные последовательности оснований. В сближении гомологов активную роль играет ядерная мембрана [c.191]

Определение локализации горячих точек хромосом в линиях способствует выявлению нестабильных районов хромосом, связанных с численными и структурными изменениями в хромосомах различных генов, в том числе и онкогенов. Перспективным, безусловно, являются совместные исследования цитогенетиков и молекулярных биологов, направленные на установление природы специфических хромосомных перестроек, отражающих неопластическую прогрессию и появляющихся при длительном культивировании различных клеточных линий. [c.96]

Современная геномика была бы невозможной без развития систем клонирования крупных фрагментов генома в специальных векторах, способных реплицироваться в клетках вместе со встроенными в них фрагментами. К таким векторам относятся, в частности, искусственные дрожжевые хромосомы (YA ), появление которых стало возможным благодаря развитию молекулярной генетики дрожжей. В результате их появления геном удалось разбить на фрагменты длиной примерно 10 пар оснований, которые в составе YA находятся в библиотеках генов. Каждый фрагмент в этой библиотеке картирован, т.е. приписан к определенному участку хромосом. Это создает предпосылки для быстрого выделения нужного фрагмента генома для работы in vitro как для структурного, так и для функционального анализа. Наличие библиотек фрагментов лежит в основе определения первичной структуры всего генома. [c.7]

В середине 70-х годов удалось впервые выявить подвижные элементы дрозофилы (ретротранспозоны). Эти работы были проведены Лабораторией биохимической генетики животных совместно с лабораторией Г.П. Георгиева (Институт молекулярной биологии РАН). Оказалось, что клонированные в лаборатории Г.П. Георгиева фрагменты ДНК располагаются в разных местах в хромосомах разных индивидуумов (Ananiev et al., 1978 Георгиев, Гвоздев, 1980), в то время как обычные гены локализованы в строго определенных и одинаковых у всех особей данного вида участках хромосом. Это наблюдение позволяло заключить, что в руках исследователей оказались клонированные подвижные гены эукариот, ранее обнаруженные у бактерий. Работы по подвижным элементам в 1983 г. были отмечены Государственной премией СССР. Исследования подвижных элементов продолжаются в лабораториях геномной изменчивости (Е.Г. Пасюкова) и биохимической генетики животных (В. А. Гвоздев). [c.13]

Данный результат указывает на то, что в пределах определенного района хромосомы степень инактивации разных генов может быть одинаковой. Что же может представлять собой такой домен инактивации Это могла бы быть содержащая несколько генов петля хроматина, выходящая из остова хромосомы (Hart, Laemmli, 1998) в норме и остающаяся в компактном состоянии в части клеток в случае МЭП. Дальнейший анализ распространения МЭП на данной молекулярно-генетической модели поможет охарактеризовать возможные дальнодействующие регуляторные элементы в изучаемом районе генома дрозофилы. [c.58]

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]

Молекулярное клонирование создало предпосылки для изучения практически любой части любого генома и позволило решить очень серьезные проблемы, связанные со сложностью геномов эукариот и трудностью их генетического анализа. Сейчас мы можем получать в чистом виде нужные нам фрагменты ДНК самых разных геномов в количестве, достаточном для их исчерпывающего химического анализа, причем применение эндонуклеаз рестрикции и методов определения нуклеотидных последовательностей делает эту работу почти рутинной. Локализация перекрывающихся участков клонированных сегментов ДНК уже позволила установить нуклеотидные последовательности областей генома млекопитающих длиной более 150 т.п.п. И хотя геномы эукариот имеют огромные размеры и чрезвычайно сложное строение (табл. III. 1), детальное изучение их молекулярной организации уже не представляется невозможным теперь это в основном вопрос времени и средств. На расшифровку последовательности генома фага X длиной 50 т. п. н. потребовалось около пяти человеко-лет. Благодаря использованию усовершенствованных методов сек-венирования ДНК удалось достичь больших успехов в определении нуклеотидной последовательности хромосомы Е. oli, состоящей из четырех миллионов пар оснований, а сейчас проводится исследование короткой хромосомы человека, которая по длине только в десять раз больше хромосомы Е. соИ. [c.5]

Как показал молекулярный анализ, определенные типы последовательностей ДНК коррелируют с некоторыми отличительными морфологическими признаками хромосом. Участки хромосом, называемые ядрышковыми организаторами, несут гены рибосомной РНК. Области теломер и центромер большей части эукариотических хромосом содержат тандемно повторяющиеся нуклеотидные последовательности. Хотя на долю этих повторяющихся последовательностей часто приходится 10 и более процентов всей геномной ДНК, их функция до конца не выяснена. Возможно, что такие последовательности несущественны для функции центромеры, поскольку они отсутствуют в хромосомах дрожжей (Sa haromy es erevisiae), где центромеры нормально функционируют и в митозе, и в мейозе. [c.13]

Смотреть страницы где упоминается термин Хромосома, определение молекулярной: [c.63] [c.63] [c.144] [c.3] [c.298] [c.26] [c.237] [c.230] [c.230] [c.210] [c.236] [c.110] [c.191] [c.201] [c.248] [c.249] [c.248] [c.249] [c.21] [c.86] [c.167] [c.18] [c.72] [c.229]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология