Мутационный процесс

Мутация — это генотипическое и необратимое изменение нормы реакции организма. Факторы, обусловливающие мутации, называют мутагенными. Они могут увеличивать частоту мутаций в 10-100000 раз. Мутационные процессы связаны со структурами генотипа клетки. Наследственность, как мы уже указывали, консервативна, и с этим связана известная стабильность видов. Поэтому вновь возникающие наследственные изменения не столь часты, а если они и произошли, то также приобретают это свойство консервативности. [c.101]

Существенную часть генома эукариот (10—20 %) составляют повторяющиеся последовательности ДНК (см. гл. X), которые в основном представлены разными типами подвижных (мобильных) элементов. Критерием для отнесения фрагментов генома к числу подвижных часто служит лишь локализация по их флангам коротких прямых повторов, обычно включающих несколько нуклеотидных пар ДНК, что отражает молекулярные механизмы акта их внедрения в ДНК-мишень (см. гл. IV). Функциональная роль Подвижных элементов не ясна, но, во всяком случае, они в значи тельной степени определяют, как и у прокариот, изменчивость генома и, следовательно, могут играть большую роль в эволюции генома. Роль мобильных элементов в мутационном процессе, включая образование делеций н инверсий, уже была рассмотрена на примере прокариот (см. гл. VI). [c.221]

Малое значение (P < O.OI) свидетельствует о том, что для исследуемого мутационного процесса характерно неслучайно частое мутирование нуклеотида типа 1. При анализе распределения мутаций по типам нуклеотидов может использоваться также расширенный алфавит нуклеотидов [c.94]

В Америке Дельбрюк собрал вокруг себя горстку энтузиастов, заразившихся его идеей изучения природы наследственности на бактериофагах. Так возникла фаговая группа . Шли годы, и участники фаговой группы все больше и больше узнавали о том, как протекает фаговая инфекция и как процесс воспроизведения фагового потомства зависит от внешних условий и т. д. Было проведено много замечательных исследований, в особенности в области изучения мутационного процесса у бактерий и бактериофагов. Именно за работы этого периода много лет спустя Дельбрюк был удостоен Нобелевской премии. Но все эти исследования, казалось, даже не приближали к решению основной проблемы. [c.11]

И надо сказать, открывшаяся картина просто ошеломила даже привыкших к сенсациям последних десяти лет молекулярных биологов. Шутка ли сказать, оказывается в организме каждого человека, каждого млекопитающего (и еще шире — позвоночного), происходит перетасовка генов, образуются миллионы новых, причем это еще сопровождается интенсивным мутационным процессом. [c.86]

Галоидпроизводные пиримидиновых нуклеозидов и нуклеотидов широко применяются в различного ро,да биологических исследованиях, связанных, например, с изучением механизмов ферментативных реакций или мутационных процессов [c.318]

Полагают, что в других случаях вызванные ионизацией менее крупные внутримолекулярные перестройки влекут за собой подлинные генные мутации, т. е. такие внутримолекулярные перестройки групп атомов, которые не вызывают изменений структуры хромосомы. Недавно было также выяснено, что связь между облучением и мутационным процессом, возможно, носит, не столь прямой характер, как это представлялось раньше. Энергия излучения поглощается, по-видимому, не только в хромосомах, но и в окружающей их среде это может вызвать химические изменения, которые в свою очередь вызывают генные мутации или фрагментацию хромосом. [c.211]

В генетическом процессе близость потенциалов, связывающих химические мутагены с генами различных организмов, позволяет реагировать с очень многими нуклеотидами, а иногда даже несколькими нуклеотидами внутри одного гена, что важно для успеха мутационной селекции. В спонтанном мутационном процессе, сыгравшем огромную роль во всех явлениях естественного отбора и которому до сих пор была обязана своими успехами сельскохозяйственная селекция, также большое значение имеет наличие в каждом гене неодинаковых дискретных уровней. У большинства генов есть нуклеотиды, чувствительные к действию более слабых природных мутагенных агентов. Тем самым они участвуют в создании исходного материала в различных видах селекционных процессов. [c.14]

В спонтанном индуцированном мутационном процессе у растений возникают летальные мутации, хотя с несколько меньшей частотой, чем у животных, но подавляющее их большинство пе накапливается в гетерозиготном состоянии по той причине, что смена гаплоидного гаметофита и диплоидного спорофита у культурных растений вызывает гибель большинства гаплоидных геномов, несущих летальные мутации. Более благоприятные условия выбраковки леталей у растений обусловлены большей, чем у животных, автономностью гаплофазы растений. [c.23]

Таким образом, в данном опыте четко показана возможность одновременного изменения при мутационном процессе нескольких генов. [c.87]

Получепные результаты говорят о необходимости вовлечения в мутационный процесс большого по объему материала для получения форм озимой пшеницы с высокой генетически обусловленной устойчивостью к морозу. [c.181]

Текущая исследовательская работа по стерилизации насекомых— это логическое развитие начатого ранее изучения действия химических мутагенов и антиметаболитов на насекомых. Открытие химических мутагенов было результатом изучения иприта в годы войны [12—14]. Период непосредственно после второй мировой войны характеризовался интенсивным изучением генетического действия химикатов на клетки растений и животных. До 1950 г. было опубликовано более 265 работ о влиянии 240 различных химических веществ на генетический материал [87]. Однако ни одно из этих исследований не было посвящено специально стерильности насекомых или доминантным летальным мутациям. Поскольку главный упор делается на фундаментальные исследования мутационных процессов, стерильность насекомых, если она возникала, обычно рассматривалась как простой результат избыточной дозы (не имеющей никакого научного или практического значения). [c.113]

Наиболее важными из них нам представляются следующие детальное генетическое изучение наилучших сортов, имеющих производственное распространение и используемых в программах по селекции с целью дальнейшей интенсификации селекционного процесса цитогенетический анализ различных мутантов для более глубокого изучения мутационного процесса у полиплоидов использование полученных моносомных линий по лучшим сортам для создания серий с межсортовым замещением хромосом изучение особенностей наследования количественных признаков у наиболее важных селекционных сортов и мутантов методом межсортового замещения хромосом перенос отдельных хромосом от сорта-донора для улучшения желательных признаков у сорта-реципиента, в частности для повышения устойчивости к заболеваниям путем введения и объединения нескольких генов, определяющих этот признак изучение генетики восстановителей фертильности для развития работ по гибридной пшенице использование чужеродного добавления и замещения [c.95]

Теоретические работы сборника посвящены изучению механизма индуцированного мутационного процесса, исследованию его специфичности и модификации, что позволяет усовершенствовать химический мутагенез как метод селекции. [c.4]

Таким образом, ГК действует, по-видимому, на растение подобно НЭМ, которая также значительно стимулировала образование небелковых азотсодержащих соединений. Резко изменяя метаболизм прорастающих зерновок, ГК значительно увеличивает содержание аминокислот и амидов, которые могут усиливать мутационный процесс. [c.137]

ВЛИЯНИЕ 1,2-ДИХЛОРЭТАНА НА МУТАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС У ГОРОХА [c.232]

Влияние 1,2-дихлорэтана на мутационный процесс у гороха Ю. Ф. К и р и-1 е к. В сб. Успехи химического мутагенеза в селекции . М., Наука , 1974 г., стр. 232. [c.323]

Микобактерии туберкулеза могут выживать в водной среде в течение нескольких недель. В экспериментах с небольшими коллоидными мешочками, содержащими микобактерии туберкулеза и помещенными в поток сточных вод туберкулезного санатория, живые микобактерии обнаруживались через 36 дней [142]. В необработанных бытовых сточных водах и воде эстуария, хранившихся при комнатной температуре в течение 73 дней, выжило 10% штаммов птичьего туберкулеза [143]. В стоках и речной воде, куда была добавлена мокрота, содержащая микобактерии туберкулеза, вирулентные организмы обнаруживались в течение более 5 мес [143а]. По-видимому, патогенные микобактерии могут терять вирулент-1юсть в результате некоторых мутационных процессов. [c.189]

Попытки управления мутационным процессом в целях получения определенных мутаций до сих пор дали весьма скудные результаты. Необходимо, однако, указать, что известны некоторые химические вещества, которые оказывают на определенные локусы гораздо более сильное воздействие, чем другие вещества. Так, в экспериментах на нейроспоре Вестергаард и его сотрудники обнаружили, что обратные мутанты некоторых типов, характеризующиеся потребностью в инозите и аденине (т. е. мутанты, не способные синтезировать инозит и аденин), возникают с весьма различной частотой в зависимости от того, на какой из пяти различных кормовых сред проводилось испытание. В одной серии опытов воздействие диэпоксибутаном дало у форм, нуждающихся в аденине, в 445 раз больше возвратных мутаций, чем у форм, нуждающихся в инозите. Однако на другой питательной среде, СВ-1528, это соотношение уменьшилось до 1,5 это означает, что в данном случае частота возвратных мутаций обоих рецессивных аллелей была примерно одинакова. Таким образом, очевидно, что определенные аллели специфически реагируют на определенные химические мутации. Это, видимо, зависит в такой же мере от аллелей, как и от использованных химических веществ. Другие аллели того же локуса могут реагировать совершенно иначе. [c.217]

Большая примитивность генетики растений в сравнении с генетикой животных восходит к глубокому раз.личию. Последнее заключается в том, что животные располагают более совершенным вариантом непрерывностп зародышевой плазмы. Указанная черта накладывает па растения некоторые генетические ограничения, по в природном и искусственном мутационном процессе с эти.м связаны известные преимущества. [c.23]

Па первом мосте среди них стоит резкое уменьшение отяго-щонности культурных растений и их диких сородичей леталями. Отсутствие большой готерозиготности по. леталям есть положительный фактор при использовании искусственного мутационного процесса. [c.23]

В мутационном процессе у животных это приносит большие потери, носко. 1ьку возникает гораздо бо.пьше рецессивных леталей, чем у растений. Однако это компенсируется многими преимуш,е-ствами, самым важным среди которых является результирующая высокая дифференцировка генов и разных специфических проявлений генного синтеза. По частоте возникновения доминантных леталей вряд ли есть различие между животными и растениями. [c.26]

Мутационный процесс у растений включает гомогенные переходы нродуктнвностп типа полиплоидии. При осуществлении растениями первичного органического синтеза в природе не только не нуж7ю, но даже противопоказано приобретение их геномом высоких пределов генной дифференцировки, характерной для соматических клеток животных. [c.26]

Между животными и растениями остается очень крупное различие в эмбриологии, особенно четко сказывающееся нри мутагенной обработке. Очень с.ложная эмбриология животных с крупным перевесом в ней реакций независимой дифференцировки, связанных с отдельными генами, далеко превосходит вклад зависимой дифференцировки. Ни в снонтанном, ни в индуцированном мутационном процессе нельзя исключить большое астие [c.26]

В. 1п8рога (синоним СЬоанерЬога 1г1зрога) — промышленный продуцент -каротина — в генетическом аспекте не изучен. Для разработки генетики гриба необходимо выделение большого спектра мутантов. Трудности в их получении связаны с отсутствием данных об особенностях мутационного процесса у вида и эффективности различных факторов для индуцирования мутаций. [c.43]

Рис. 106. Схема мутационного процесса ПРОВОДИЛИ конъюга-

Таким образом, эволюция и дивергеншш видов гороха, протекая при ОЕШОм базовом числе хромосом, опиралась на результаты гибридизации и мутационный процесс, что привело к глубоким структурным изменениям кариотипа. [c.186]

Спонтанный мутационный процесс у тетраплоидного repis apillaris Wallr. Сообщение I. Изучение хромосомного состава в Сд и С поколениях. Платонова Р.Н., Соловьева Н.В, В сб. Теоретические и практические проблемы полиплоидии. М., Наука, 1974 г., стр. 261-2вв. [c.278]

Частота мутаций в различных клетках. Весьма интересно знать, является ли вероятность данного мутационного процесса, индуцируемого при данной дозе излучения, постоянной величиной или же она различна в разных клетках. Имеются данные (Тимофеев-Рессовский, 1937 Ь), что мутации реже воз гикают в незрелых клетках сперматогенного ряда (по-видимому, в сперматогониях), чем в зрелых сперматозоидах. Соответствующие отношения равны для сцепленных с полом леталей 0,18 1, для сцепленных с полом видимых мутаций 0,67 1 и для леталей во второй хромосоме 0,58 1. [c.268]

Сегодня уже ясно, что мутационный груз человечества накапливался в популяциях в форме сбалансированного полиморфизма или наследственной патологии. Он характеризует наше прошлое, и мы сейчас живем с этим грузом в катастрофически меняюш ихся с генетической точки зрения условиях. В XX в. появилось много новых факторов и условий, меняюш их наследственность человека, с которыми он как биологический вид не сталкивался на протяжении своей длительной эволюции. Это — миграция населения и расширение границ браков, планирование семьи у здоровых людей и репродуктивная компенсация в отяго-ш енных наследственной патологией семьях, насыщение среды обитания человека мутагенами и т. д. Генетические процессы в популяциях человека (изменение частот генов и генотипов, мутационный процесс, отбор) обладают большой инертностью. Вот почему генетические последствия изменения среды обитания человека проявятся не через 1-2 поколения, а, скорее всего, через десятки поколений. Задача современной популяционной генетики человека — научиться предсказывать нежелательные последствия на уровне популяции и снижать неблагоприятные генетические эффекты окружающей среды, изменения демографической структуры, а также уменьшать груз наследственной патологии предыдущих поколений. И генетика человека даже сегодня многое может сделать в этой области. [c.144]

Ген, как участок полинуклеотидной цепи, состоит из более мелких частей, способных к мутациям (наследственные изменения в цепи ДНК) и рекомбинациям. Процессы мутации, исследованные Бензером у фагов, показали, что изменяющиеся участки в сотни раз меньше гена, определяющего ту или иную особенность фага. Мутационный процесс не обязательно охватывает ген в целом, а в отдельных случаях — различные его участки. Та или иная часть гена, проявляющая себя как единица наследственности в мутационном процессе или единица мутирования, называется мутоном [c.472]

В конечном счете перед нами два варианта скачкообразности. Один — при индукции мутаций по доступным анализу физико-химическим свойствам и химическому строению, содержащим предпосылку известного статистического взаимодействия с геном, которое составляет у основных мутагенов положительную, хотя и неодинаковую величину в зависимости от стадци митоза. Другой — при действии нуклеотид-аналогов, когда сначала происходит почти без мутаций включение, а основной мутационный процесс развертывается через поколения — в последующих актах аутокатализа и является в целом вторичным. Аналогам недоступно непосредственное измерение состояния нормальных нуклеотидов, а значит и положение надежного пробного тела , так как они возмущаются в сторону упорядочения, близко к тому, как это делают нормальные матричные нуклеотиды. Взаимодействие с включенными аналогами, которое завершается во вторичном порядке транзициями и трансверсиями, открывает связи между нуклеотидами и известными аналогами, но в остальном не в состоянии открыть участвующих во включен1ш сил. [c.20]

В опытах по влиянию биологически активных соединений на мутационный процесс [i—6] те или другие вегцества, в том числе и гидразинхлорид (ГХ), использовали для предпосевной обработки семян при комнатной температуре. Вместе с тем была показана возможность длительного (в течение недель) воздействия мутагенами на семена ячменя при обработке их в холодильнике при 2—3° [3—5]. М1, выращенное из таких семян, обнаружило скрытую в обычных условиях инициального воздействия гетерогенность — фракции растений с разным ответом (стимуляция или угнетение развития и разный выход мутаций) при одной и той же экспозиции с мутагеном. [c.125]

Проведенный опыт указывает на необходимость систематического исследования связей постмутагенных факторов, в первую очередь эффектов, модифицирующих мутационный процесс, с разной температурой воздействия. [c.128]

Н. П. Бегларян [4] обнаружил, что замачивание семян подсолнечника в ГК приводит к значительному усилению мутационного процесса причем возникаюш ие мутанты, как правило, отличаются повышенной фертильностью. [c.135]

Теперь мы уже вполне подготовлены к тому, чтобы приступить к вопросу, поставленному в гл. VU, а именно к вопросу о молекулярном механизме возникновения тех изменений в последовательности нуклеотидов ДНК, которые приводят к мутациям. Действительно, исследование характера возникновения мутаций Т-четных фагов с использованием методов генетического анализа с высоким разрешением дает большие возможности для проникновения в природу мутационного процесса. Использование фагов имеет еще одно важное преимущество по сравнению с ис-лользованием бактерий. Мутации фаговой ДНК можно изучать как в том случае, когда она находится в состоянии покоя вне клетки в составе инфекционной фаговой частицы, так и когда она находится в реплицирующемся, внутриклеточном, вегетативном состоянии. Уже самые первые исследования Херши и Лурия показали, что частота спонтанных мутаций в покоящейся ДНК очень мала — столь мала, что в течение многих лет считалось (как потом оказалось, ошибочно), что внеклеточные фаговые частицы вообще не мутируют месяцами и даже годами. Таким образом, новые мутации появляются в основном во время вегетативного размножения фага в клетке-хозяине. Рассмотрим следующий пример. Культуру Е. oli заражают препаратом фага Т2/- с титром 10 частица/мл. Фагу дают размножиться в течение нескольких циклов, пока все бактерии в культуре не подвергнутся лизису, а титр фага не достигнет величины 10 частица/мл. Оказывается при этом, что с каждым циклом размножения доля г-мутантов во всей популяции фагов увеличивается (примерно с 10" в начале до 10 в конце). Следовательно, мутанты фага возникают в результате ошибок копирования при внутриклеточной репликации его генетического материала. Репликация ДНК родительского фага является очень точным процессом. И все же при репликации иногда происходит ошибка, порождающая в одной из вегетативных реплик изменение последовательности нуклеотидов, или мутацию. Мутантная реплика генетического материала включается затем при созревании в инфекционную фаговую частицу, которая в свою очередь заражает новую бактериальную клетку. В этой клетке очень точно копируется уже измененная информация, содержащаяся в мутантной частице поэтому все потомство такой частицы оказывается тоже мутантным. Поскольку репликация ДНК вегетативного фага происходит в соответствии с постулированным Уотсоном и Криком полуконсервативным механизмом, размножение фагового генома можно рассматривать как процесс бинарного деления и с точки зрения статистического анализа совершенно аналогичным процессу размножения генома бактерий. Следовательно, уравнение, связывающее долю мутантных особей п среди общего числа N потомков одного исходного родителя, возникших после g генераций, с частотой мутаций а [c.315]

Еще одно важное применение гИ-мутации нашли при исследовании молекулярного механизма мутационного процесса. Бензер понял, что изучение природы событий, ведущих к образованию прямых мутаций, г — -гП, можно значительно облегчить, если исследовать обратные мутации или реверсии, гН —большого числа гН-мутантов разного происхождения. Бензер совместно с Э. Фризом отобрал сотни гН-му-тантов фага Т4, часть которых возникла спонтанно, а часть — под действием того или другого из рассмотренных выше мутагенов. Затем для каждого из этих мутантов была измерена частота, с которой они мутируют обратно к дикому типу как спонтанно, так и под воздействием мутагенных аналогов оснований и акридиновых красителей. Для этого лизат соответствующим образом обработанной бактериальной культуры, зараженной / П-мутантом фага, высевали на индикаторный газон штамма К, на котором могут расти только ревертанты г+. Эти исследования дали следующие результаты. Во-первых, спонтанные мутанты гП характеризуются чрезвычайно широким спектром частот спонтанных обратных мутаций некоторые мутанты ревертируют к состоянию rlV с высокой частотой, порядка 10" на фаг на одно удвоение, другие — с очень низкой, порядка 10 на фаг на одно удвоение. Между этими крайними значениями наблюдаются и промежуточные значения, образующие практически непрерывный спектр. Кроме того, примерно у 10% спонтанных мутантов вообще не обнаруживается реверсий. Из всего этого следует, что различные спонтанные мутации rll приводят к совершенно разным изменениям в последовательности нуклеотидов, в результате чего для восстановления исходной структуры дикого типа необходимы совершенно разные молекулярные события. [c.322]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология