Хромосомы летальные

В настоящее время в университетах США изучается влияние каждой хромосомы и их транслокаций и делеций на развитие видимых летальных мутаций, влияние отдельных локусов на гаметогенез, сперматогенез и мейоз, а также функции У -хромосомы в сперматогенезе [179]. [c.11]

Все клетки женских особей млекопитающих имеют две Х-хромосомы, а клетки мужских организмов - одну X- и одн> У-хромосому Предполагают, что двойная доза продуктов генов, входящих в состав Х-хромосомы, летальна для организма возможно, именно поэтому в женских клетках возник специальный механизм, ответственный за то, что одна из двух Х-хромосом постоянно находится в инактивированном состоянии. У мышей такая инактивация происходит между третьим и шестым днем эмбрионального развития в каждой клетке женской особи с равной вероятностью одна или другая Х-хромосома конденсируется и образует гетерохроматин. Такие конденсированные хромосомы можно увидеть в световой микроскоп в интерфазе они представляют собой четко оформленные структурные образования, называемые тельцами Барра, которые локализованы в окрестностях ядерной мембраны. Они реплицируются в поздней 8-фазе большая часть составляющей их ДНК не транскрибируется ни в одной из дочерних клеток. Поскольку инактивированная Х-хромосома устойчиво наследуется, каждый женский организм имеет мозаичное строение в том смысле, что он образован клональными группами клеток примерно в половине групп активна Х-хромосома, унаследованная по материнской линии (Хм), а в другой [c.208]

Однако первым повреждением не всегда является разрыв хромосомы. Имеется много и других путей воздействия химикатов на генетический материал. Одна из таких возможностей также показана на рисунке 1. Хемостерилизатор, например, может реагировать с веществом хромосом, вызывая скрытые (латентные) повреждения, которые не воспроизводятся при удвоении. Этот тип повреждений также приводит к образованию хромосомных мостов и неравному распределению генетического материала при последующих делениях. Наиболее заметным результатом разрыва хромосом в ядрах сперматозоидов или яйцеклеток является нарушение равновесия хромосомы при дроблении зиготы. Если самцы обработаны хемостерилизатором, в результате чего во всех сперматозоидах появились доминантные летальные мутации (бесплодие), то хромосомные отклонения могут быть обнаружены почти во всех развивающихся зародышах. На рисунке 2 показаны некоторые хромосомные отклонения в зародышах комнатной мухи в результате оплодотворения нормального яйца спермой, обработанной хемостерилизатором. Результаты повреждения хромосом подобного рода были описаны и обсуждены ранее [116]. Гибель зародыша связывают со снижением скорости митотического деления у развивающегося зародыша и полным прекращением митоза, часто происходящим при втором или третьем дроблении. Это замедление скорости митоза может быть связано с наличием хромосомных мостов (рис. 2), но гибель зародышей обусловлена не только недостатком некоторых частей хромосом в каком-либо из полученных при дроблении ядер, а, возможно и прогрессирующей генетической несбалансированностью в ядрах клеток зародыша. [c.120]

Медицинское и социальное значение мутаций различных типов. Для получения полной оценки влияния мутаций на человека необходим анализ типов болезней, обусловленных разными видами мутаций. Все аутосомные трисомии, кроме трисомии по 21-й хромосоме, летальны в раннем детстве фактически большинство из них абортируется в первом триместре беременности. Наибольшее медицинское значение имеет поэтому синдром Дауна, встречающийся с частотой 1-2/1000. Эти больные страдают глубокой умственной отсталостью и требуют ухода дома или в специальных учреждениях. К гораздо менее тяжким медицинским и социальным последствиям приводят спонтанные выкидыши в результате возникновения хромосомных аномалий или летальных генов. Намного чаще встречаются анеуплоидии по Х-хромосоме. Их общее значение для общества определяется главным образом наличием пациентов с кариотипом XXY (синдромом Клайнфельтера), встречающихся с частотой 1/1000 новорожденных мальчиков. Средний интеллект таких мужчин несколько ниже среднего интеллекта контрольной популяции. Они характеризуются несколько повышенной социопатией и, как правило, бесплодием (раздел 2.2.3.2). Эта трисомия доставляет мало хлопот медицине, ее основное влияние сказывается в личностной и социальной сферах, что труднее оценить количественно. Женские плоды ХО обычно абортируются. Если они выживают после рождения, личностные и медицинские проблемы связаны с уменьшенным ростом и бесплодием. Трисомия XXX не имеет явных клинических последствий, но иногда ассоциируется с умственной отсталостью. [c.276]

Из числа химических мутагенов очень сильное влияние на гены и хромосомы оказывает горчичный газ (иприт), пользующийся дурной славой из-за его использования в военных целях. У дрозофилы и кукурузы под действием горчичного газа и группы его аналогов возникают летальные факторы, многие из которых представляют собой небольшие нехватки были получены также внешне заметные мутации. В общем эти химические вещества дают такой же эффект, что и рентгеновские лучи, если не считать двух различий. Первое из них состоит в том, что действие горчичного газа обладает отдаленным эффектом, т. е. некоторая часть хромосомы приходит в неустойчивое состояние, которое позже, после нескольких поколений клеток, развивается в подлинную мутацию. В результате этого отдаленного эффекта часто возникают особи, представляющие собой мозаиков из нормальных и измененных клеток. [c.215]

Более того, иногда наблюдается элиминация хромосом, т. е. отдельные хромосомы остаются в цитоплазме, не включаясь ни в пыльцевое зерно, ни в зародышевый мешок. Таким образом, в большинстве случаев пыльцевые зерна и зародышевые мешки получают неполный, несбалансированный набор хромосом, дающий летальный эффект. Итак, в большинстве случаев гаплоид будет полностью или почти полностью стерильным. [c.331]

Обнаружение доминантных летальных мутаций, индуцированных у н а с е о м ы х. Неспособность обработанной гаметы образовать жизнеспособный зародыш является наиболее широко используемым показателем наличия доминантных леталей у насекомых. Однако доминантные летальные мутации не являются синонимом нежизнеспособности яиц. Этот термин может применяться только тогда, когда повреждения гаметы имеют генетическую природу. Обоснованные возражения против использования этого термина появляются, когда нет уверенности в том, что место повреждения находится в хромосоме, и такая неопределенность часто создается при обработке насекомых, особенно самок, химикатами. Понятно, что многие негенетические факторы могут помешать развитию организма из обработанной гаметы. [c.123]

Облучая самцов дрозофилы (см. гл. V) и проводя соответствующие скрещивания, можно установить возникновение летальных мутаций, сцепленных с полом. Из генетических исследований известно, что многие гены, локализованные в Х-хромосоме сперматозоида, способны давать под действием излучений летальные мутации. Этот факт заставляет несколько модифицировать нашу модель и считать, что в рассматриваемом случае имеется не одна, а N мишеней радиусом г ионизация в пределах любой из них приводит к летальной мутации. [c.77]

Исходя из первой интерпретации, мы используем экспериментальные данные, чтобы определить число генов, способных дать летальные мутации исходя из второй интерпретации, мы определяем длину хромосомы, в пределах которой они локализованы эти две величины, несомненно, связаны между собой. [c.81]

Видимые мутации, лишь слабо отличающиеся от дикого типа, труднее проглядеть при этом методе, чем при методе со сцепленными Х-хромосомами, а уменьшенная жизнеспособность мутантов по сравнению с диким типом не приводит к снижению наблюдаемого темпа мутирования. Если произойдет летальная мутация, то в культуре F совсем не появится самцов. [c.115]

Потеря крупной аутосомы П или HI — несомненно летальна для дрозофилы, хотя без очень маленькой IV хромосомы муха может существовать. Более того, самцы Х(0) жизнеспособны, и их можно рассматривать как нормаль- [c.130]

Обозначим р вероятность того, что данный разрыв не воссоединится и не примет участия в обмене, но поведет к утере хромосомы и, следовательно, вызовет доминантный летальный эффект. Тогда д 1—р будет вероятность того, что разрыв либо воссоединится, либо примет участие в обмене. Если в клетке имеется г разрывов, то вероятность того, что все они воссоединятся или примут участие в обменах, будет равна. [c.131]

Скрещивая самок С1В с самцами Lb, получают Рг. Результаты этого скрещивания различны в зависимости от того, содержит ли полосатая Х-хромосома летальный ген. Если она не несет летального гена, то в Рз мы получим соотношение 2 самки 1 самец, поскольку самцы с хромосомой С1В гибнут так же, как и в Fj. Самки снова будут двух типов либо с круглыми, либо с полосковидными глазами из них первые несут полосатую Х-хромосому, а у вторых она отсутствует. Таким образом, ген В служит маркером, показывающим наличие или отсутствие полосатой Х-хромосомы. СамЦы единственного возникающего при этом типа имеют круглые глаза и несут полосатую Х-хромосому. Если в этой Х-хро-мосоме в результате мутации (спонтанной или же вызванной рентгеновскими лучами) возник новый летальный ген, то такие самцы также гибнут и в подобном случае отношение самок к самцам в Рг равно 2 0, т. е. рождаются одни самки. [c.207]

В самом начале 70-х, еще до революции, вызванной внедрением технологии рекомбинантных ДНК, нами были начаты работы с целью исследования тонкой структуры гена путем насыщения ограниченного участка Х-хромосомы летальными мутациями (Gvozdev et al., 1975). Полученные результаты показали многократную избыточность содержания ДНК в расчете на жизненно важный ген. Сейчас существование экзон-интронной структуры генов эукариот, в которых подавляющая часть ДНК может быть представлена некодирующими интронами, в значительной степени объясня- [c.12]

Для выяснения механизма репликации бактериальной хромосомы незаменимую роль сыграл анализ разнообразных мутантов, нарушающих репликацию ДНК. Синтез ДНК — функция жизненно важная, и мутации, инактивирующие ферменты синтеза ДНК, легальны. Поэтому, как и в других подобных случаях, были использованы условно летальные мутации, в частности температурочувствитель-ные (ts). [c.54]

Цитоплазма и содержащиеся внутри нее органеллы, например митохондрии, ответственны за обмен веществ в клетке, т. е. за образование белков и удаление продуктов распада. Цитоплазма пронизана мембранной сетью (называемой эндоплазматическим ретикулу-мом), которая формирует систему каналов для переноса веществ внутри клетки. Ядро ответственно за управление метаболической активностью к-тетки, которое осуществляется хромосомами — нитевидными образованиями, состоящими из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), а точнее — из цепочки генов. При анализе причин летального радиационного поражения клетки следует прежде всего рассмотреть вопрос об относительной радиочувствительности двух основных ее компонентов — ядра и цитоплазмы. [c.38]

У вирусов бактерий (бактериофагов) были получены мутации нескольких типов. Мутантный фаг, как правило, отличается от фага дикого тина спектром литического действия (круг возможных хозяев) или морфологией стерильных пятен. Недавно были обнаружены другие мутанты (так называемые условно летальные)-, отбор этих мутантов основан на их чувствительности к повышенной температуре (такие ts-мутанты способны расти, скажем, при 30, но не при 40°) или на их способности размножаться в клетках какого-то одного определенного типа и неспособности размножаться на близкородственных бактериальных штаммах. Мутанты этой последней группы называются ашЬег-мутантами или просто ат-мутантами. Было показано, что у фагов Т2 и Т4 как мутации ат, так и мутации ts локализованы в различных участках хромосомы. Известно, что эти участки контролируют синтез не только обычных фаговых белков, но и других белков, которые вырабатываются зараженной бактериальной клеткой и необходимы для синтеза компонентов фага, в особенности его ДНК. Анализ всех этих мутантов позволил построить детальные генетические карты для нескольких вирусов бактерий. [c.487]

Самку, несущую в одной хромосоме факторы IB, а в другой—аллели дикого типа (+), скрещивают с облученным самцом (облученная Х-хромосома самца —полосатая, а У-хромосома—белая и загнутая). В Fi самцы, получившие С1В хромосому, гибнут. Ра получают от скрещивания самцов единственной жизнеспособной категории с самками, имеющими полосковидные глаза (т. е. несущими IB-хромосому). В Р, все самцы, получившие СШ-хромосому, погибают погибнут также и все остальные самцы, если их Х-хромосома содержит вновь возникший летальный ген. [c.206]

Наиболее тщательно это явление было изучено у различных популяций дрозофилы. Добжанский прн помощи специальных методов проанализировал гены хромосомы III у Drosophila pseudoobs ura. Из 849 хромосом, непосредственно полученных из дикой популяции этого вида, 12% содержали летальные гены, 3% —сублетальные гены, а 39% —гены, оказывающие слабое, но вполне четкое отрицательное влияние на мощность. В общем оказалось, что 54% хромосом III были отяг-щены более или менее вредными рецессивными генами и только 2% хромосом несли гены, видимо, повышающие мощность. Поскольку есть все основания полагать, что другие пары хромосом этого вида ведут себя аналогично, то очевидно, что в диких популяциях этого вида очень мало особей, совершенно свободных от рецессивных генов, ослабляющих мощность. [c.286]

Еще больше вредных генов было обнаружено у бразильских популяций Drosophila Willistoni. Из всех хромосом II, исследованных у этого вида, 42% оказались летальными или почти летальными в гомозиготном состоянии 57% хромосом были сублетальны, 31% в гомозиготном состоянии вызывали стерильность по крайней мере одного из полов, 32% задерживали индивидуальное развитие, а 16% вызывали видимые аномалии. Сходные результаты были получены у этого вида и для хромосомы III. [c.286]

Возможно, что значительная часть непроизвольных выкидышей, случающихся у человека, также вызывается генетическими факторами, которые в гомозиготном состоянии вызывают уродство. Во всяком случае, у человека известно множество летальных и сублетальных факторов, обладающих тем или иным специфическим действием. О двух таких случаях уже говорилось ранее (см. фиг. XVII). Можно было бы привести значительно больше подобных примеров. Если даже ограничиться одними глазами, то можно перечислить сотни различных наследственных аномалий и дефектов органов зрения так же обстоит дело и с другими органа.ми. Следовательно, очевидно, что человек в этом смысле сходен с другими организмами, для которых характерно перекрестное оплодотворение с преобладанием диплофазы, т. е. в наших хромосомах содержится множество неблагоприятных генов, которые, однако, очень редко проявляются в потомстве от браков между людьми, не родственными друг другу. Разумеется, в хромосомах этих людей также заключены известные недостатки, но в большинстве случаев они представляют собой иные отклонения от нормы. Поэтому в большинстве случаев объединяющиеся при оплодотворении хромосомы образуют такие комбинации, что они удачно дополняют друг друга и, как правило, рождающееся потомство совершенно нормально и жизнеспособно. [c.292]

М. Е. Лобашев и Ф. А. Смирнов (1934а, 19346), воздействовав на Я1ща дрозофил парами уксусной кислоты и аммиака, получили летальные мутации в Х-хромосоме. [c.300]

При активном облучении или химической обработке возникает мало доминантных летальных мутаций, но много разрывов хромосом. Если при этом фрагменты одних хромосом сливаются с другими хромосомами, то говорят о перемещении участков хромосом, или транслокации. При взаимном обмене фрагментами между хромосомами (реципрокиая транслокация) нарушается распределение хромосомных наборов в процессе деления. В связи с транслокацией говорят о полустерильно- [c.137]

Впервые о доминантных летальных мутациях сообщил Хертвиг [88], наблюдавший, что яйца амфибий, оплодотворенные облученной спермой, часто не дают никакого потомства. Мюллер [143] в своей классической работе о мутагенности рентгеновых лучей также наблюдал доминантные летальные мутации и представил доказательства их генетической, а не физиологической основы. В более поздней работе [144] он снова обсуждал зависимость между доминантными летальными мутациями, вызванными облучением, и структурными изменениями в хромосомах. [c.118]

Далее, те опыты, на которые мы уже ссылались (Н. П. Дубинин, Б. Н. Сидоров, 1935 Мёллер, 1941) и которые показали, что некоторые изменения, связанные с гетерохроматином, безусловно, представляют собой эффект положения, не могут быть применены к случаям изменения генов, локализованных в непосредственной близости к разрыву. Таким образом, вопрос о природе мутационных изменений, которые сопровождают структурные изменения хромосом, не затрагивающие гетерохроматиновые районы, нельзя считать окончательно решенным. Это особенно досадно потому, что большая часть сцепленных с полом рецессивных леталей, на которых проведена главная масса экспериментов по получению мутаций под влиянием облучения, сопровождается структурными изменениями хромосом. Для того чтобы понять механизм действия облучения, необходимо знать, представляют ли собой эти летальные мутации результат эффекта положения гена, расположенного около разрыва,— эффекта, возникшего потому, что данный ген был удален от своего обычного соседа и перенесен к другому гену, или они происходят вследствие внутренних изменений генов, вызванных ионизирующей частицей, как причиной разрыва хромосомы. [c.113]

Облученных самцов скрещивают с самками С1В и из F отбирают половину самок с глазами Ваг. Каждая из этих самок имеет две Х-хромосомы, одна из них С/В, а другая произошла от Х-хромосомы облученного спермия и несет мутацию, если таковая возникла в этом спермии под влиянием облучения. Каждую из этих самок скрещивают в отдельной пробирке с ее братом и в просматривают самцов F . Каждый из самцов F получает Х-хромосому от матери. Ввиду того что хромосома С1В несет летальный фактор, у всех выживающих самцов F Х-хромосома происходит от исходной облученной Х-хромосомы деда. Поэтому, если в результате облучения возникла мутация, она проявится у всех самцов данной культуры. [c.115]

Нишина и Мориваки (1941) предполагают возможность наличия другого типа группировки леталей, а именно тенденции к возникновению нескольких леталей в определенной Л -хромосоме. Эти авторы облучили самцов дрозофилы различными дозами нейтронов, вызывавшими появление леталей у пяти из них до 15% спермиев, изучили некоторые хромосомы, несущие летали, и получили данные о том, что 4 хромосомы из 16 несли больше одной летали. Это в пять раз больше, чем можно ожидать на основании предположения о случайном распределении леталей, и говорит в пользу группового возникновения леталей Р =0,01). Однако Фано (1943,Ь) не мог обнаружить подобного группового эффекта. Нз 998 хромосом, проанализированных в его опытах, 60 несли летальные мутации, но лишь две из иих содержали больше одной летали. Это число групповых леталей внутри одной хромосомы гораздо меньше, чем в опытах Нишина и Мориваки, и близко к числу, ожидаемому на основе предположения о случайном распределении леталей в облученных хромосомах. Таким образом, представляется вероятным, что не существует сколько-нибудь значительного группового эффекта. [c.121]

Несколько лет назад было высказано предположение, что рецессивная летальная мутация, подобно видимой генной мутации, представляет собой изменение внутри гена, которое или дает аллеломорф, вызывающий летальный эффект, или нарушает способность гена к самовоспроизведению, вследствие чего ген теряется. На этом осноезнии была создана картина, объясняющая основные экспериментальные данные индуцированных и спонтанных мутаций. Воззрение, что летали в основном сходны с видимыми генными мутациями, находит поддержку в том, что многие летали возникали в локусах хромосом для которых известны аллеломорсэы, дающие эффект видимых мутаций. Так, если известно, что самка дрозофилы несет в одной Х-хромосом дикого типа, а в другой Х-хромосоме находится рецессивный аллеломорф гена белых глаз, и если при этом муха фенотипически белоглазая, то можно сделать вывод, что леталь затрагивает локус белых глаз. Но многие другие летали не связаны с определенными известными локусами, откуда можно сделать вывод, что либо для этих генов, помимо аллелей дикого типа, нет других жизнеспособных аллеломорфов, либо что эти аллеломорфы не дают фенотипов, которые можно отличить при просмотре мух. [c.124]

A. Хромосома, содержащая леталь, может не нести никакого структурного изменения, насколько удается это обнаружить при изучении хромосом слюнных желез. Этот тин с достаточным основанием можно рассматривать как мутацию к летальному аллеломорсэу или как потерю геном способности к само-репродукции. [c.124]

Б. В хромосоме может быть маленькая нехватка, которая обнаруживается по отсутствию одного или нескольких дисков в хромосомах слюнных желез нехватка содержит локус, дающий летальный эффект. Наиболее мелкие нехватки, т. е. такие, при которых отсутствует один единственный диск, могут, вероятно, произойти вследствие нарушения способности одного гена к самовоспроизведению. Возникновение нехваток большего размера из нескольких дисков может быть связано с одновременным разрывом хромосомы в двух местах под влиянием прохождения одной ионизирующей частицы. Еще более длинные нехватки, захватывающие до 50 дисков, т. е. около одной десятой длины всей хромосомы, вероятно, вызываются независимыми разрывами хромосомы в двух местах под воздействием двух отдельных ионизирующих частиц-. Нехваток, длина которых превышала бы 50 дисков, не наблюдается, несомнен-1ю, потому, что они ведут себя как доминантные летали, т. е. дают нежизнеспособную особь, несмотря на присутствие второй нормальной хромосомы, без нехватки. [c.124]

B. В хромосоме может быть крупная перестройка (инверсия или транслокация), которая не всегда сопровождается цитологически обнаружимой нехваткой при этом один из разрывов совпадает с локусом летали или находится очень близко от него. Как уже отмечалось, имеются два возможных объяснения этого явления. Одно из них исходит из предположения, что летальная мутация есть результат эффекта положения, возникающего вследствие удаления данного гена от его обычного соседа или переноса его в соседство с другим геном. Другое объяснение следующее летальная мутация связана с изменением внутри гена (мутация к летальному аллеломорфу или потеря способности к самовоспроизведению), вызванным той же ионизирующей частицей, которая привела к разрыву хромосомы. [c.124]

Имеется 18 маленьких нехваток (т. е. леталей типа Б), которые летальны потому, что в хромосоме отсутствует один или несколько локусов. Имеются основания предполагать, что если хромосома разорвется в двух местах, то примерно с равной вероятностью может возникнуть либо делеция, либо инверсия (Демерец, Кауфманн, Сеттон и Фано, 1941 Демерец и Фано, 1941). Поэтому мы принимаем, что должно быть также 18 маленьких инверсий. С нашей точки зрения, инверсия сама по себе не влечет за собой появления летального эффекта, но поскольку для ее возникновения необходимо наличие двух разрывов, каждый из которых с вероятностью, равной 0,38, связан с возникновением летали, то имеется вероятность, равная 1—(1—0,38) = 0,62, что по крайней мере один из двух разрывов связан с возникновением летали. Таким образом из 18 маленьких инверсий 18 X 0,62 = И дают летальный эффект и, следовательно, включаются в число леталей типа А, поскольку наличие маленькой инверсии редко устанавливается цитологически. [c.127]

Было найдено (Бауэр, 1939Ь), что при облучении самцов особой линии, в которой Х-хромосома имеет форму не палочки, а кольца, искажение отношения численности полов бывает значительно большим. Причина заключается в том, что в этом случае доминантное летальное действие оказывают не только не соединившиеся разрывы, но и часть воссоединившихся, так как если разорванные концы, прежде чем воссоединиться, повернутся по отношению друг к другу на пол-оборота, то при расщеплении хромосомы на две хроматиды получаются не два независимых кольца, а лишь одно, но вдвое большего размера. [c.135]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология