Дрожжи центромеры

Каковы результаты дигибридного скрещивания у дрожжей при тетрадном анализе, если одна родительская форма является ауксотрофом по метионину, а другая—"по лейцину. Гены не сцеплены друг с другом, но полностью сцеплены со своими центромерами. [c.198]

Поскольку с помощью методов клонирования у дрожжей были выделены все элементы, необходимые для репликации и наследования хромосом — ориджины репликации, теломеры и центромеры,— то оказалось возможным создать искусственную хромосому, состоящую из соединенных в.месте двух теломер, центро.меры, последовательности ARS и ДНК наполнителя , роль которой может играть ДНК с любой последовательностью, например ДНК фага лямбда. Оказалось, что искусственная хромосома поддерживается в дрожжах, причем стабильность ее наследования не намного ниже, чем стабильность собственных дрожжевых хро.мосом. [c.72]

Рис. 11-52. Одна из многих возможных схем, объясняющих прочную связь сестринских хроматид в метафазе и их внезапное разделение в анафазе. Каков бы ни был истинный механизм этого явления, центромерная ДНК должна обладать двумя особыми свойствами 1) быть способной организовать кинетохор и 2) оставаться спаренной со своим гомологом в сестринской хроматиде до начала анафазы. Недавно с помощью метода, использующего рекомбинантные ДНК, из различных центромер дрожжей были выделены молекулы ДНК. Оказалось, что свойства центромеры определяются последовательностью ДНК длиной менее 1000 пар оснований.

YA -векторы, которые также используются для клонирования больших фрагментов ДНК, представляют собой искусственную дрожжевую минихромосому. YA -вектор содержит центромеру, теломеры и точку начала репликации. В такой вектор можно встроить фрагменты чужеродной ДНК размером более 100 т. н. п., и такая минихромосома, введенная в клетки дрожжей, будет реплицироваться и вести себя аналогично другим дрожжевым хромосомам при митотическом делении. [c.41]

Один из таких факторов — негистоновые белки, узнающие и прочно связывающиеся с определенными последовательностями ДНК. Например, в центромерах у дрожжей, т. е. в областях хромосом, с которыми при митозе взаимодействуют нити веретена, располагаются белки, прочно связывающиеся с отрезком ДНК около 150 п. н. длиной. Этот участок ДНК полностью защищен от действия нуклеаз. Непосредственно рядом с ним, в обе стороны от защищенного участка, нуклеосомы строго фазированы, занимая лишь одно положение. Этот феномен можно обозначить как феномен стенки . Чем ближе к стенке, тем более фазированы нуклеосомы. [c.99]

Нуклеотидную последовательность одной из 17 центромер дрожжей. Дрожжевые центромеры (их исследовано более 10) имеют ряд общих характеристик, как это показано для центромер хромосом 3, 4, 6 и И (рис. 6.21). Все они представлены отрезком ДНК длиной около 1000 п. н. и содержат район, обогащенный парами АТ (93—94 %) размером 82—89 п. н. Этот район ограничивают справа консервативный (мало варьирующий) участок в [c.142]

Из многих дрожжевых хромосом были выделены последовательности ДНК, важные для функции центромеры. Эти центромерные последовательности сообщают самореплицирующимся кольцевым плазмидам в клетках дрожжей два свойства, характерные для хромосом. В результате их встраивания, во-первых, уменьшается число копий плазмид на клетку до одной или двух и, во-вторых, осуществляется правильная сегрегация в митозе, так что каждой дочерней клетке передается по одной плазмиде. [c.253]

Какие типы тетрад и в каком соотношении возникают в потомстве диплоидного штамма дрожжей, полученного при скрещивании штамма, ауксотрофного по аденину (ade), со штаммом, ауксотрофным по гистидину (his)" Гены, контролирующие синтез аденина и гистидина, не сцеплены друг с другом и со своими центромерами. [c.198]

Генно-инженерное конструирование у дрожжей пошло по пути создания кольцевых плазмид с центромерами, а затем искусственных мини-хромосом, имеющих центромеру, теломеры и репликаторы (см. гл. 6). Таким образом, трансформация эукариот облегчается созданием векторов с репликаторами, специфичными [c.278]

Контроль стабильности и копийности оказался важнейшим свойством центромеры дрожжей, на котором основан общий принцип клонирования дрожжевых центромер по признаку стабилизации ARS плазмид. [c.68]

Е. Если для дрожжей типичны очень маленькие центромеры, то [c.253]

Известно, что в мейозе и в митозе хромосомы упорядоченно расходятся по дочерним клеткам с помощью аппарата веретена, микротрубочки которого обеспечивают растягивание дочерних хромосом или гомологов к разным полюсам. Микротрубочки веретена прикрепляются к специальному участку хромосомы — кинетохору. Это белковый комплекс, который собирается на специализированной последовательности хромосомной Ц.НК — центромере. Молекулярные основы функционирования кинетохора пока не ясны. Методы молекулярного клонирования позволили выделить центромеры хромосом дрожжей. Вставление этих последовательностей в способные реплицироваться молекулы ДНК обеспечивает правильную сегрегацию последних в митозе у дрожжей. В случае дрожжей-сахаромицетов центромеры оказались сравнительно короткими (100—200 п. н.) сегментами ДНК. Центромеры делящихся дрожжей значительно больше (несколько тысяч п. н.) и, видимо, напоминают своим строением центромеры высших эукариот. Механизм упорядоченной сегрегации хромосом эукариот станет понятен, когда выяснится, как связанные с центромерой кинетохорные белки взаимодействуют с аппаратом веретена. [c.72]

Если за расхождение хромосом отвечает последовательность ДНК в центромере, то любая молекула ДНК, имеющая эту последовательность, будет надлежашцм образом двигаться в процессе клеточного деления, тогда как ДНК без этой последовательности утратит такую способность. Это предсказание было использовано для выделения центромерной ДНК у дрожжей S. erevisiae. У хромосом дрожжей нет заметно выраженных кинетохоров, как у хромосом высших эукариот. В то же время митотическое деление и расщепление в мейозе происходят с помощью аналогичных механизмов. [c.352]

Подобные структурные изменения хроматина могут происходить у дрожжей в области центромеры. В данном случае кажется вероятным, что вместо видимого кинетохора сама нить хроматина вьшолняет функцию центромеры. Строение центромерной области было исследовано методом непрямого концевого мечения с использованием коротких фрагментов ДНК в качестве зОпдов. С помощью зондов были идентифицированы два сверхчувствительных к ДНКазе I сайта, локализованные с обеих сторон от областей I и III. Это короткие консервативные последовательности центромерной ДНК, приведенные на рис. 28.11. Область размером 220-250 п.н. между двумя сверхчувствительными сайтами защищена от нуклеазного расщепления. [c.392]

Наличие сверхчувствительных сайтов может отражать более общее явление. Возможно, что особые (пока еще неизвестные) белки модифицируют короткие участки ДНК так, что нуклеосомы не образуются. Структуры, сформированные в каждом отдельном случае, не обязательно должны быть похожи между собой (за исключением того, что каждая, по определению, образует сайт сверхчувствительности к ДНКазе I). Мы видели, что сайты, характеризующиеся сверхчувствительностью, предшествуют транскрибируемым генам в пуклеазочувст-вительпом пробеле вирусов SV40 и полиомы и в дрожжевой центромере. Такие сайты могут быть связаны с транспозицией генов типа спаривания у дрожжей (гл. 37). [c.392]

Для того, чтобы молекула ДНК могла сформировать активную хромосому, она должна обладать способностью реплицироваться, разделяться при митозе и сохраняться в ряду клеточных поколений. Применение метода рекомбинантных ДНК к клеткам дрожжей позволило вьщелить и определить те элементы, которые превращают последовательность нуклеотидов в хромосому. Два из трех этих элементов были идентифицированы при изучении небольших кольцевых молекул ДНК, самостоятельно реплицирующихся в клетках дрожжей Sa haromy os erevisiae. Оказалось, что для репликации такой молекулы необходима специальная последовательность, которая выполняет роль участка инициации репликации ДНК (называемого также точкой начала репликации). В каждой хромосоме дрожжей таких участков несколько. Второй элемент, необходимый для функционирования последовательности ДНК как хромосомы, называется центромерой. Центромера соединяет содержащую ее молекулу ДНК с митотическим веретеном во время М-фазы (см. разд. 13.5.3). В каждой хромосоме дрожжей имеется только одна центромера. Если участок, выполняющий роль центромеры, встроить в плазмиду, то при делении каждая дочерняя клетка дрожжей обязательно получит одну из двух копий вновь реплицировавшейся молекулы плазмидной ДНК. [c.96]

Таким образом, потерянная теломерная ДНК восстанавливается, что дает возможность линейной хромосоме реплицироваться полностью. На рис. 9-4 представлены схемы действия трех элементов последовательности ДНК, которые обеспечивают стабильность линейной хромосомы в клетке дрожжей. Но-видимому, такие же элементы необходимы и для поддержания стабильности хромосом в клетках человека. Однако до сих пор участки инициации репликации ДНК и последовательности центромер человека охарактеризованы далеко не полностью, а соответствующие дрожжевые последовательности в клетках высших эука-риот, как оказалось, не функционируют. [c.97]

Для того чтобы определить положение нуклеосом в клетках, нужно обработать их ферментом или реагентом, вносящим разрывы в ДНК, а затем изучить защищенные от воздействия участки методом, аналогичным футпринтингу ДНК (см. разд. 4.6.6). Хотя большинство нуклеосом. по-видимому, расположены случайным образом, известны поразительные примеры из неслучайного расположения. Так, у дрожжей Sa haromy- es erevisiae 15 нуклеосом строго фиксированным образом окружают ДНК центромеры (последовательность EN) (разд. 13.5.3). Единственный сайт локализации имеет и нуклеосома, связанная с очень маленьким по размеру геном 5S-pPHK. Известно также, что по крайней мере одна нуклеосома расположена перед точкой начала синтеза РНК -глобина. [c.112]

Рис. 13-52. Последовательность ДНК в типичной центромере дрожжей Sa haromy es erevisiae Представленной здесь последовательности достаточно, чтобы обеспечить правильное расхождение хроматгш она служит для сборки белков кинетохора. к которым

Искусственные хромосомы дрожжей YA . Первые минихромосомы дрожжей были получены А. Мюрреем и Дж. Шостаком в 1983 г. Мини-хромосомы дрожжей YA представляют собой кольцевые молекулы ДНК, содержащие большинство вышеупомянутых генетических элементов, которые позволяют им стабильно существовать во внехромосомном состоянии в клетках дрожжей (рис. 10). Типичный вектор включает в себя две теломерные последовательности нуклеотидов TEL (Tetrahymena), необходимые для репликации концов мини-хромосомы, и область начала репликации ARS1, соединенную с последовательностью центромеры (СЕМ). Все эти функциональные элементы требуются для репликации YA -вектора и его [c.88]

Корень термина геном отсылает нас только к генам, и геном какого-либо организма обычно рассматривается как полная последовательность нуклеотидов его ДНК, в которой записана информация обо всех генах. Действительно, геномы бактерий и дрожжей состоят преимущественно из кодирующих гены областей. Однако у многоклеточных эукариот гены составляют только малую часть генома. Мы еще далеки от детального знания о негенных элементах генома, определяющих функции гетерохроматина, тело-меры, центромеры, участвующих в процессах компактизации хромосомы, транскрипции, репликации, митоза, мейоза, репарации. В настоящее время наиболее важными задачами являются поиск и характеристика элементов генома, определяющих правильную временную и пространственную экспрессию генов, детальная идентификация энхансеров, сайленсеров, инсуляторов и других регуляторных элементов, а также анализ нуклеосомного и/или хроматинового кода, выявление мест связывания различных белковых факторов с ДНК и хроматином. В дальнейшем мы узнаем больше о таких элементах генома, как, например, гены, кодирующие РНК, которые не кодируют белков, участки начала репликации ДНК и генетические элемен- [c.58]

Центромеры разных хромосом дрожжей функционально взаимозаменяемы, несмотря на определенные различия их первичной структуры. Снижение активности центромеры в результате сайт-специфического мутагенеза или делетирования одинаково проявляются в нарушении митоза и мейоза ARS плазмид, искусственных (YA ) и природных хромосом ( larke, 1998). Митотическая стабильность рекомбинантных структур с центромерой (типа YR p и YA ) на два порядка ниже стабильности природных хромосом. [c.68]

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]

Клонирование дрожжевых EN-областей. С помощью детального генетического картирования хромосом S. erevisiae выявлены некоторые гены, расположенные очень близко к центромерам. Например. ген МЕТЫ, необходимый для биосинтеза метионина, тесно сцеплен с центромерой хромосомы 11 ( fiVll). Такое сцепление позволило провести клонирование самой центромерной последовательности. С помощью дрожжевого синтетического плазмидного вектора была создана библиотека геномных последовательностей дрожжей, а затем выделена колония, содержащая плазмидный вектор с геном MfT 14 (рис. 9.49). По данным генетического анализа, эта плазмида, по-видимому, содержит также и функциональную центромеру, поскольку она стабильно сохраняется в дрожжевых клетках, число ее копий ограничивается одной плазмидой на клетку и она сегрегирует при митозе и мейозе как истинная мини-хромосома . Путем [c.210]

Участки хроматина дрожжей, содержащие элементы I-II1 в С Л -области, более устойчивы к действию ДНКазы 1 и микрококковой нуклеазы, чем окружающие их последовательности. Эта устойчивость сохраняется даже в том случае, когда EN находится в мини-хромосомных векторах. Отсюда следует, то хроматин в этих участках имеет необычную структуру. Возможно, устойчивость к действию нуклеаз определяется связыванием с центромерой специфических белков, прикреплением ДНК к микротрубочкам или одновременно тем и другим. Недавно такие ДНК-связывающие белки были обнаружены в экстрактах дрожжевых клеток [c.211]

Вы выделяете хроматин из дрожжей дикого типа и из дрожжей, несущих отдельные плазмиды. Затем кратковременно обрабатываете эти препараты хроматина микрококковой нуклеазой, после чего депротеинизируете ДНК и обрабатываете ее нуклеазой BamHI, которая разрезает ДНК лишь в одном месте-в области центромеры (рис. 9-8). ДНК, обработанную таким образом, вы фракционируете с помощью гель-электрофореза и затем анализируете методом блот-гибридизации, используя в качестве зонда фрагмент радиоактивно меченной ДНК центромеры (рис. 9-8). Этот метод, называемый непрямое мечение концов , позволяет выявить все фрагменты ДНК, начиная с ДНК, расположенной непосредственно справа от участка расщепления ферментом BamHI. Контрольный опыт состоит в том, что вы депротеинизируете препарат хроматина, чтобы получить чистую ДНК, обраба- [c.135]

Г. На радиоавтограмме (рис. 9-9) видно, что полосы, относящим к той части хромосомной ДНК из дрожжей дикого типа, которая расположена за центромерой, отличаются друг от друга на один ковое число нуклеотидов, а именно все полосы, начиная с 60f нуклеотидов и выше, разделены интервалом в 160 нуклеотиде Связана ли такая регулярность с выстраиванием нуклеосом вблия центромеры подобно машинам при красном свете светофора Ид же эта регулярность определяется свойством самой последователь ности ДНК Объясните, как ваши результаты, полученные с пла мидами 1, 2 и 3, могут помочь ответить на этот вопрос. [c.136]

Кольцевые дрожжевые плазмиды, содержащие точку начала репликации, но лишенные центромеры, особым образом распределяются по отдельным клеткам. При культивировании клета в условиях, когда требуется синтез кодируемого плазмидой продукта, только от 5 до 25% клеток содержат плазмиды. В то же время число копий плазмид в этих несущих плазмиды клетках составляет от 20 до 50 на клетку. Чтобы разрешить кажущийся парадокс-большое среднее число копий при малой численноств содержащих плазмиды клеток,-вы проводите анализ родословной, намереваясь выяснить порядок распределения плаз1шад митозе. Эксперимент основан на использовании штамма дрожжей, нуждающихся в гистидине, и плазмиды, содержащей ген синтеза гистидина, которого нет у клетки-хозяина. Штамм, несущий плазмиду, хорошо растет в селективных условиях, т. е. прн отсутствии в среде гистидина. С помощью микроманипулятора вы разделяете материнские и дочерние клетки на протяжении пяти циклов делений в селективной среде, а затем определяете число клеток, способных образовать колонию. На рис. 13-1(1 [c.254]

Е. Неправильно. У дрожжей и у высших эукариот последовательности ДНК в составе центромеры служат участками связывания белков. Ни в одном случае они не кодируют мРНК или белки. [c.483]

Б. Причины нестабильности дицентричных плазмид в дрожжах те же самые, что лежат в основе неустойчивости дицентричных хромосом у высших эукариот. Если две центромерные последовательности прикреплены к противоположным полюсам, то в результате действия силы, приложенной аппаратом веретена к молекуле ДНК, может разрушиться ее фосфодиэфирный скелет. Примерно в половине случаев плазмида должна, по-видимому, сама ориентироваться на веретене так, чтобы две центромеры прикреплялись к противоположным полюсам. Следовательно, вероятность разрушения плазмиды при каждом клеточном делении очень высока, чем и объясняется нестабильность. [c.483]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология