Генетический избыточность

Смещение пучка Главных генетических рядов влево от нулевого ряда вызвано ростом числа избыточных нейтронов в ядре атома с ростом общего числа протонов в нем (или но- [c.120]

Вместе с тем следует сделать одно весьма важное для нашего обсуждения замечание. Избыточная свободная энергия твердого тела может служить мерилом его способности к спеканию лишь в том случае, если тело сохраняет запас ДО - при температурах, близких к температурам спекания. Между тем в зависимости от химической и термической предыстории материала процессы спекания совершаются с различной скоростью. Может оказаться, что окисел или феррит, который в момент образования имеет максимальный запас ДО , совершенно непригоден для получения бес-пористых материалов, так как его структура упорядочивается при умеренных температурах нагрева. Очевидно, что для сознательного регулирования керамической структуры ферритов и обусловленных ею структурно-чувствительных магнитных свойств необходимо более глубоко исследовать природу активного состояния ферритовых порошков и найти пути получения достаточно активных к спеканию материалов. Чтобы решить эту задачу, целесообразно исследовать генетическую связь [c.38]

Некоторые болезни человека, особенно генетически обусловленные наследственные заболевания, связаны с недостаточностью или полным отсутствием одного или нескольких ферментов в тканях. С другой стороны, патологические состояния могут быть вызваны избыточной активностью того или иного фермента в таких случаях иногда удается подобрать лекарственный препарат, ингибирующий активность этого фермента. Измерение активности некоторых ферментов в плазме крови, эритроцитах или образцах тканей имеет важное значение для диагностики многих заболеваний. В наше время ферменты широко используются не только в медицине, но И в химической и пищевой промышленности, а также в сельском хозяйстве. Ферменты играют определенную роль даже в повседневном домашнем хозяйстве. [c.226]

Генетический код, по видимому, в основном один и тот же у всех организмов. Код приведен в табл. 24.2. Этот код обладает избыточностью [c.689]

Вырожденность свидетельствует об избыточности информации в генетическом коде, а избыточность, как известно из теории информации, обусловливает устойчивость кодирующих элементов к действию различных помех. [c.161]

Однако, если наличие значительной вырожденности, т. е. избыточности информации, в генетическом коде в настоящее время не подлежит сомнению, то конкретные схемы реализации вырожденности в геноме, т. е. в ДНК, еще не ясны- Биохимическая [c.161]

Итак, подытоживая сказанное, следует подчеркнуть, что, хотя конкретные схемы вырожденности генетического кода еще не известны, однако в настоящее время биологический смысл вырожденности ясен это избыточность информации, которая обеспечивает устойчивость кода к помехам внешней среды. [c.162]

Решающим в данном модельном случае является быстрое нарастание действия, вызываемого выпуском равных партий стерильных насекомых. В результате такая небольшая популяция вредителей теоретически вымирает через четыре поколения и после четырех выпусков стерильных самцов. Еще быстрее снижается численность насекомых, когда вместо введения избыточного числа стерильных особей повреждают генетический материал самих природных популяций. Такая 90%-ная [c.128]

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]

Биохимия и медицина. С биохимических позиций состояние здоровья обеспечивают многие тысячи внутри- и внеклеточных реакций организма, определяя его максимальную жизнеспособность в физиологических условиях. В основе всех заболеваний лежат биохимические процессы, которые индуцируются влиянием 1) физических агентов (травма, температура, давление, радиация, электричество) 2) химических агентов и лекарств (токсины, ксенобиотики) 3) биологических агентов (вирусы, риккетсии, бактерии, грибы, гельминты) 4) гипоксии (нарущения кровообращения, изменения транспорта кислорода, дыхательные яды) 5) генетических факторов (врожденные, приобретенные) 6) иммунологических реакций (анафилаксия, аутоиммунные заболевания) 7) дисбаланса питания (недостаточное, избыточное, гиповитаминозы) 8) эндокринного дисбаланса (гипо- и гиперфункция эндокринных желез). [c.9]

Гормон роста — второй продукт деятельности гипофиза, уже полученный в очищенном виде. Избыточное образование этого гормона приводит к гигантизму, пониженное образование дает карликов. Показано, что карликовость у мышей передается по наследству и что она сопровождается пониженным содержанием ацидофильных клеток в гипофизе. Если таким мышам ввести гормон роста, они вырастают до нормальных размеров. Это означает, что генетические различия затрагивают механизм образования гормона роста. [c.131]

Генетические данные о концевой избыточности геномов фагов Т2 и Т4 проистекают из существования гетерозиготных фаговых частиц. Фаговые гетерозиготы возникают в результате рекомбинации между фагами с различными генотипами. Они легко идентифицируются, поскольку каждый такой фаг образует негативную колонию, содержащую фаги обоих генотипов (см. рис. 6.1). Геном единичного фага может быть [c.215]

Существует несколько возможных способов возникновения генов, нейтральных с точки зрения отбора. Генетический код обладает избыточностью (см. гл. 4), поскольку для кодирования всего лишь 26 аминокислот имеется 64 различных триплета. Вследствие этого некоторые генные мутации не влияют на белок, кодируемый данным геном, так как мутировавший триплет все еще кодирует ту же самую аминокислоту. Кроме того, считается, что некоторые мутации (например, сопровождающиеся заменой триплета ГУУ, кодирующего валин, триплетом ГЦУ, кодирующим аланин) приводят к синтезу аминокислот с очень сходными свойствами, не влияющими на свойства молекулы белка, а поэтому могут быть нейтральными в селективном отношении. Есть и такие мутации, которые детерминируют замены аминокислот, оказывающие более сильное влияние на синтезируемый фермент, однако, по мнению некоторых генетиков, и эти мутации также могут быть селективно нейтральны. [c.255]

Чем же можно объяснить нарушения, вызываемые хромосомными аберрациями Ответ таков эти синдромы обусловлены, вероятно, не наличием избыточной активности или дефекта отдельных генов, а главным образом нарушениями регуляции активности генов во время эмбрионального развития. Следовательно, анализ аутосомных аберраций может оказаться полезным для понимания механизмов генной регуляции у человека. В случае такой специальной проблемы, как развитие половых признаков, изучение больных с численными и структурными аберрациями половых хромосом оказалось весьма поучительным. Однако до подробного обсуждения аберраций этого типа полезно сделать несколько замечаний относительно сегрегации и пренатальной селекции несбалансированных транслокаций, а также относительно возможных клинических признаков сбалансированных транслокаций. Кроме теоретического интереса эти вопросы важны с точки зрения генетического консультирования-для оценки повторного риска. [c.92]

Избыточность ДНК в геноме человека. Вскоре после того, как генетический код был расшифрован (в начале 60-х гг.), ученые пришли к выводу об избыточности ДНК в эукариотических клетках. По данным разных авторов, содержание ДНК в диплоидной клетке человека составляет примерно 7,3-10 г (размах от 6,6 до 8,0). Зная мол. массу оснований, можно подсчитать, что нуклеотидная пара А-Т (аденин—тимин) имеет массу 1,025 10 г, а нуклеотидная пара О—С (гуанин—цитозин)-1,027 10 г. Следовательно, весь диплоидный набор содержит приблизительно 7,1 10 нуклеотидных пар [c.114]

Биосинтез белков является объектом генетического контроля. В бактериях, во всяком случае, он проявляется на уровне синтеза информационной РНК посредством взаимодействия особого ( регуляторного ) белка со специфическим участком ДНК (см. часть 22 и разд. 24.2.3). В тканях животных на механизмы, контролирующие уровень ферментов, влияют также ингибиторы синтеза РНК [149]. Детали этих механизмов контроля не важны в контексте данного раздела. Важным моментом является факт, что существуют механизмы регуляции концентрации ферментов на определенном метаболитическом пути посредством конечного продукта этого пути. Так, в бактериальных системах хорошо изучены индуцируемые ферменты. Пока субстраты этих ферментов присутствуют в среде, биосинтеза ферментов не происходит. Часто синтез нескольких ферментов какого-либо одного метаболи-тического пути индуцируется присутствием субстрата первого фермента этого пути. Индукция субстратом, таким образом, представляет собой механизм повышения концентрации системы ферментов по мере появления рабочей необходимости . Соответствующий механизм, понижающий избыточную концентрацию фермента, если последний или система ферментов производит слишком большие количества определенного метаболита, получил название репрессии по принципу обратной связи. Классическим примером этого механизма является ингибирование биосинтеза гистидина в Salmonella typhimurium высокими концентрациями гистидина. Концентрации всех десяти ферментов биосинтетической цепи в ответ на изменение концентрации гистидина изменяются совершенно одинаково [150]. [c.535]

Уменьшение программы может происходить по двум причинам. Во-первых, может уменьшиться объем функционирующей информации, т. е. может укоротиться действующий, пе блокированный геном. Во-вторых, текст этого функционального сообщения может измениться, став более упорядоченным, т. е. функционирующая информация может стать частично избыточной. В этом случае происходит упрощение текста, он становится менее случайным. В первом случае ценность каждого элемента сообщения, каждой буквы остается высокой и может даже возрасти, во втором случае убывает и сложность, и ценность. Есть основания думать, что при эволюционном упрощении, определяемом специфической адаптацией паразита или самца червя ВопеШа, реализуется первый случай — сложность убывает, а удельная ценность функциональной генетической информации не убывает и может даже возрастать. Высокая ценность означает высокую приспособленность (и приспособляемость), незаменимость и структуры, в функций. [c.572]

Так как /2 > /ь очевидно, что А /> /1 — Аг/]. Информация черпается открытой системой из окружающей среды, энтропия которой возрастает. Организм, растущий из зиготы, подобен в этом смысле кристаллу, растущему из зародыша, помещенного в насыщенный раствор. В обоих случаях возрастание упорядоченности, возрастание количества информации, перекрывается увеличением энтропии окружающей среды — холодильника при кристаллизации. Концепция Эльзассера виталистична неявным образом предполагается несоблюдение второго начала в живой природе. Равен, подвергший критике идеи Эльзассера, считает, что во всех клетках организма содержится одна и та же генетическая информация. Развитие организма означает не увеличение количества информации, но увеличение избыточности, т. е. многократное ее повторение [31]. Равен трактует зиготу как канал связи, причем родительские организмы служат источником информации, а вырастающий организм — ее приемником. Развитие сводится к декодированию информации. Равен исходит из возможности абсолютной оценки количества информации в зиготе и организме. В действительности, как показал Аптер [32] (см. также [33, 57]), такая оценка всегда относительна и условна. Тождество генов в клетках организма не означает избыточности. Развитие есть результат взаимодействия различных частей эмбриона, информация содержится не только в хромосомах, но и во всех внутри- и межклеточных взаимоотношениях. Концепции преформизма и эпигенеза в сущности непригодны для описания развития, которое нельзя свести к увеличению или сохранению количества информации. Задача состоит не в таком описании, но в выяснении сущности развития, его физической природы, его атомно-молекулярных основ. [c.34]

Известно, что синтез аминокислот в клетке ведется очень экономно и целенаправленно, под контролем специальных регулирующих систем. Регуляторный контроль обычна осуществляется по принципу обратной связи на уровне начального фермента или ферментов данного специфического пути образования метаболита. В случае значительного повьш1ения уровня конечного продукта (в данном случае лизина) включается механизм регуляции и один из ферментов в цепи последовательных превращений блокируется, синтез прекращается. Цель этого регулирования предотвратить избыточное образование и накопление данного метаболита, потребность в котором организма в настоящий момент полностью удовлетворяется. Но такая безупречная логика синтеза существует лишь у микроорганизмов, не имеющих нарушений и дефектов в этом. механизме. В природных условиях такие нарушения достаточно редки, но они все же встречаются. Например, найдено немало природных микроорганизмов, обладающих способностью к сверхсинтезу глутаминовой кислоты, аланина, валина. В то же время таких продуцентов по лизину, гомосерину, треонину и некоторым другим аминокислотам в природных условиях найдено не было. Для получения промышленных продуцентов пришлось пойти по пути получения мутантов, имеющих генетический дефект [c.26]

Гены эукариот, нередко располагаясь в хромосомной ДНК рядом, образуют мультигенные семейства, состоящие из небольшого числа родственных последовательностей Например, гены, кодирующие рРНК у млекопитающих, обнаруживаются в геноме сотнями своих копий, сгруппированных в зоны, а это свидетельствует об избыточности генетических программ у высших организмов (создание "повышенной прочности") [c.177]

Образование зародыша сопровождается дальнейшим увеличением объема новой фазы. Когда образующиеся в новой фазе молекулы должны возникать при реакции впервые, Фольмер предполагает две возможности, а именно или сначала происходит образование молекул и возникновение новой фазы является решающим для скорости реакции (гомогенный катализ), или образование молекул происходит медленно, но оно специфически катализируется на поверхности новой фазы (гетерогенный катализ). Относительно передачи энергии отдельным молекулам в реакционной смеси, реагирующей экзотермически, известно, что как перенос, так и отдача избыточных энергий могут происходить лри распространении неразветвляющихся или разветвляющихся реакционных цепей. Таким образом, продукты элементарного процесса, заряженные освободившейся энергией реакции, способны превращать в реакционно способное состояние не только одну, но две или больше молекул. Цепные реакции известны для обыкновенных химических реакций, а также для каталитических реакций. В первом случае ускоряющие реакцию вещества образуются из начальных продуктов превращения, между тем как при обыкновенном катализе нет генетической связи между ускоряю1Цими реакцию и реагирующими веществами таким образом, ускоряющий агент остается неизмененным в процессе превращения. Христиансен и Кре-мерс [93], Христиансен [90, 91], Христиансен и Гуффман [92] и Семенов [438, 439, 440] разработали теорию цепных реакций, определив их кинетический характер и представив для гетерогенного катализа ряд примеров, подтверждающих существование в них цепей. [c.180]

Встречаются случаи генетической недостаточности липопротеинлипазы. У больньк с такой недостаточностью после приема жирной пищи хиломикроны остаются в кровяном русле в течение длительного периода. Триацилглицеролы, которые не могут использоваться должным образом из-за недостатка липопротеинлипазы, откладываются в виде желтых, наполненных липидами утолщений под кожей. При генетических дефектах других типов нарушается обмен того или иного вида липопротеинов плазмы. Создается впечатление, что атеросклероз и инфаркт миокарда чаще бывает у людей с избыточным содержанием триацилглицеролов в крови. [c.762]

Истинная ежедневная потребность организма в натрии составляет всего 1 г, тогда как среднее потребление этого элемента в США достигает приблизительно 5 г. Так же, как и в случае с сахаром, употребление соли резко возросло за последнее время. Многие люди испытывают прямо-таки жажду в отношении соли и могут съедать до 10 г натрия в день. Непрерывное потребление избыточных количеств Na l не только способствует преждевременному появлению гипертонии, но и сушественно осложняет протекание этого, встречающегося чаще у негров, чем у белых, заболевания, развитие которого в значительной мере зависит от генетических факторов. Больным гипертонией рекомендуется ограничивать потребление соли. [c.841]

Основная единица почвенной классификации — генетический почвенный тип. Почвенные типы разделяются на подтипы, роды, виды и разновидности. На территории СССР выделено более 30 типов П. Однако наиболее распространенных почвенных типов, имеющих с.-х. значение, имеется около 15. На территории СССР выделяется ряд широтных почвенных зон. На севере лежит зона тундровых П. В умеренном климате расположена обширная зона подзолистых П. На участках с избыточны.м увлажнением развиваются болотные П., на карбонатных материнских породах — перегнойно-карбонатные П., в районах Сибири — своеобразные мерзлотно-таежные П. В лесостепи располагается зона серых лесных П. Южнее, в степи следует зона черноземов. На участках с близкими грунтовыми водами развиты лугово-черноземные, большей частью солонцеватые, и луговые П., на засоленных породах — солонцеватые черноземы и солонцы, при деградации которых образуются солоди. В предкав-казских, приазовских и придунайских районах образовались карбонатные черноземы. Зона чернозема на западе и на Дальнем Востоке соприкасается с областями распространения бурых лесных П. К югу от черноземной зоны в сухой степи располагается зона каштановых П. Они часто бывают солонцеваты и образуют с лугово-каштановыми П. и солонцами мелкопятнистые комплексы. В пустынных областях развиты сероземы, бурые пустынно-степные, такыровые П., солончаки и пески. В Восточной Сибири, в Карпатах, в Крыму, на Кавказе, в Средней Азии имеются различные виды горных П. В южных предгорных и горных, переходных к субтропическим, и в субтропических областях распространены жел-тоземы, красноземы, коричневые и др. В поймах рек, в различных зонах формируются пойменные П. различных типов. Иа освоенных [c.240]

Эти вопросы связаны главным образом со структурой РНК. Не менее важны и интересны детали структуры ДНК. Выяснение первичной структуры ДНК должно дополнить информацию, поступающую из опытов по генетическому картированию, и привести к лучшему пониматпо реальной физической структуры "записанных" генетических инструкций. Вне всякого сомнснпя, именно структурные исследования должны принести ответы на такие вопросы, как избыточность генетической информации, NjexaHH3M репликации ДНК и синтеза РНК. Другая важная область - это возможность исправления генетических дефектов при помощи молекулярно-биологических методов. Совершенно очевидно, что реальная работа в этом направлении невозможна без детальной информации о последовательности оснований в ДНК. Надо надеяться, что решения об использовании методов такого рода будут приниматься с учетом возможности далеко идущих последствий. [c.13]

В основе адаптации микробных ценозов к промышленным загрязнениям лежат разнообразные биологические механизмы, неоднородные в генетическом отношении. Микробы-деструкторы, от биохимических свойств которых зависит окислительная способность биоценоза, могзгг изменяться либо фенотипически, временно приобретая способность ферментировать те или иные соединения, либо генотипически — с образованием новых форм микробов, у которых наследственно закреплена способность синтезировать новый фермент. Регуляторные механизмы обеспечивают надлежащую координацию метаболической активности отдельных ферментных систем, предупреждают избыточное образование ферментов, промежуточных и конечных продуктов и позволяют бактериям экономно и целесообразно использовать отдельные химические вещества. Эта удивительная гармония клеточного метаболизма — одна из интереснейших проблем ассоциативных отношений микробов. [c.10]

Выпуск бесплодных насекомых не должен вызывать чрезмерных потерь урожая, а также приносить вред человеку и полезным животным. Исходя нз этих соображений, а также ради снижения затрат желательно производить выпуск только стерильных самцов. Для этого необходимо разработать удовлетворительный способ отделения куколок самок от куколок самцов на основании физических (величина, вес, осмотическое давление), генетических (маркировка половой хромосомы геном, изменяющим окраску насекомых) признаков или реакции на по.повой феромон [37, 230]. У многих насекомых самцы и их куколки меньше, чем самки и их куколки. Для разделения таких куколок по полу могут быть использованы специальные сепараторы с точно подобранными диаметром щелей или ячеек так разделяют в США куколок самцов и самок кровососущих комаров [2]. Представляется возможным использовать отделенных самок иным путем [230] а) выпускать куколки самок, зараженные паразитами б) выпускать стерильных самцов в одни, а стерильных самок в другие районы (как это проводится теперь в Австралии с зеленой мясной мухой, Lu ilia uprina)-, нехватка самцов при избыточной численности самок приводит к тому, что часть нестерилизованных самок остается неоплодотворениой [146, 149, 230]. [c.20]

Эти сверхполимеры перед включением в головки инфекционных фаговых частиц должны разделиться на отрезки длиной, равной длине нормального фагового генома. Если такое разделение начинается всегда с одного и того же генетического локуса, например с, то может возникнуть лишь один тип фагового генома, а именно геном с повторяющимся участком ab . В этом случае гетерозиготы с концевой избыточностью могут возникнуть только по тем генам, которые располагаются в этом участке. Но если начало отсчета в процессе разделения может приходиться на любой генетический локус, то возникнет целый набор фаговых геномов. [c.296]

Следовательно, в этом случае гетерозиготы с концевой избыточностьк> могут возникать по любому гену фага. Геном фаговой частицы, возникшей в скрещивании г X г , будет характеризоваться концевой избыточностью и гетерозиготностью по гену г, если ген г окажется на конце этого генома и в каком-нибудь участке генома произойдет перекрест, так что на одном конце окажется аллель г, а на другом — аллель г . Наличие в ДНК Т-четных фагов циклических перестановок позволяет объяснить, как линейная молекула может соответствовать кольцевой генетической карте, изображенной на фиг. 143. Стрезингер сумел привести ряд генетических доказательств в пользу существования как внутренних гетерозигот, так и гетерозигот с концевой избыточностью, а следовательно, и в пользу циклических перестановок в Т-четном геноме. Кроме того, Стрезингеру удалось показать, что расщепление таких гетерозигот с Концевой избыточностью представляет собой очередной акт генетической рекомбинации, в результате которой один из повторяющихся участков [c.297]

Как отмечалось в гл. УП1, построение двойной спирали ДНК из двух комплементарных нитей приводит к тому, что каждая молекула ДНК содержит два полных набора генетической информации, хотя и записанных в комплементарных последовательностях. Как мы сейчас увидим, природа использовала преимущества такого характера структуры ДНК и выработала механизмы, которые используют избыточность информации двух полинуклеотидных цепей для существенного повышения их стабильности в качестве носителей информации. Принцип обнаружения и исправления ошибок, основанный на использовании избыточных компонентов, хорсшо известен инженерам, занятым конструированием очень сложных машин, таких, как электронно-вычислительные машины или космические ракеты, для которых первостепенное значение имеет скорее надежность функционирования, чем стоимость устройства. Хорошо понимают значение этого также те, кто посылает телеграммы в виде двух копий. При этом всего лишь за двойную цену можно быть уверенным в том, что получатель обнаружит любую случайную ошибку, которая может возникнуть при передаче телеграммы. Точно так же существует вероятность, что в ДНК будет поврежден какой-то участок одной полинуклеотидной цепи. В этом случае другая цепь может служить не только для восстановления генетической информации, но и для исправления повреждения. [c.373]

Это положение легче всего проиллюстрировать на следующем примере. Сведем для простоты 200 ООО пар оснований (входящих в состав оснований) к 37 символам, и пусть 33 буквы алфавита от А до Я изображают нуклеотидную последовательность. При репликации фаговой ДНК клетка производит непрерывную цепь длиной, быть может, в 20 алфавитов (около 600 букв). Затем эта длинная цепь разрезается после каждой 37-й буквы, поскольку как раз связка из 37 букв (нуклеотидов) втискивается в головку фага. В результате один комплект нуклеотидов фага будет иметь последовательность от А до Я плюс участок от А до Г следующий комплект — от Д до Я плюс участок от А до 3 следующий за ним — от И до Я плюс участок от А до М следующий за ними — от Н до Я плюс участок от А до Р и т. д. Таким образом, каждая молекула ДНК начинается и оканчивается своей личной нуклеотидной последовательностью, причем вблизи ее концов, очевидно, имеются тождественные последовательности букв. Поскольку специалисты по фагам — это всегда люди исключительно умные и образованные, тонко чувствующие все оттенки языка, они мигом смастерили два соответствующих термина концевая избыточность (или повторение) и циклические перестановки [480]. Как бы там ни было, но генетические исследования но Т-четным фагам убедительно показали, что ген А сцеплен с геном Я. А это легче всего понять, признав, что геном этих фагов имеет кольцевую форму [480]. Более того, было продемонстрировано, что кольцевая форма либо фактически существует, либо может возникать у самых разных нуклеиновых кислот — от очень маленьких молекул (как у фагов 5X174 и fd) до очень крупных (как в хромосоме Е. соИ). Тем не менее когда оболочку Т-четных фагов разругпали с помощью осмотического шока, то даже при соблюдении всех мер предосторожности всегда были ясно [c.125]

Следующий эксперимент подтверждает это поразительное заключение. Препарат ДНК фага Т2 денатурировали нагреванием, для того чтобы разделить комплементарные цепи каждой молекулы. Смесь одиночных цепей выдерживали затем в условиях, допускающих восстановление водородных связей между комплементарными последовательностями оснований. Больщинство одиночных цепей в смеси оказалось способно восстановить двухцепочечную структуру с партнером, исходно принадлежавщим другой нативной молекуле ДНК (рис. 7.17). При электронно-микроскопическом анализе такой смеси обнаруживается много кольцевых двухцепочечных молекул (рис. 7.18). Образование двухцепочечных структур возможно лишь в том случае, если исходный препарат ДНК содержит такую популяцию молекул, в которой последовательность генов в любой молекуле можно получить посредством циклической перестановки (пермутации) генов в любой другой молекуле. Именно циклические перестановки и концевая избыточность индивидуальных молекул ДНК фагов Т2 и Т4 обусловливают кольцевую структуру их генетической карты, отражая отношения сцепления между генами в популяции индивидуальных молекул. [c.217]

Наследственная информация кодируется последовательностью нуклеотидов в молекуле ДНК. Любая экспериментальная методика, предназначенная для определения последовательности нуклеотидов, требует химически чистых препаратов ДНК. Слово чистый в данном случае означает не только отсутствие примесей других типов молекул, например РНК и белков, но и гомогенность нуклеотидных последовательностей. Все молекулы ДНК в таком образце должны быть одинаковы как по размерам, так и в отношении последовательности нуклеотидов. По этой причине первыми для изучения генетической организации на уровне нуклеотидов были выбраны вирусы прокариотических и эукариотических организмов. Геномы вирусов относительно малы, и вирусные частицы можно довольно легко отделить от клеточного материала еще до химического выделения интактных молекул ДНК из вирусных частиц. Описанное в гл. 7 гетероду-плексное картирование фага X основано на умении генетиков выделять интактные молекулы ДНК из различных линий фага X, геномы которых с генетической точки зрения уже изучены. То же самое относится и к исследованиям, показавшим концевую избыточность нуклеотидных последовательностей фагов Т2 и Т4 и циклические перестановки в их геномах. [c.260]

Начиная с прорастания семян, растение претерпевает сериЮ онтогенетических изменений, каждое из которых находится под избирательным контролем различных участков его генетического аппарата. Индукцией и реорессией определенных генов могут управлять растительные гормоны, но мы все еще не понимаем природу главной контролирующей системы, которая программирует индукцию и репрессию специфической генетической активности. Даже в зрелых, полностью дифференцированных клетках имеется полный набор генов, содержащих всю инфор-мацию, необходимую для образования целого растения. Этог потенциал можно выявить, если определенные зрелые клетки выращивать в культуре тканей, где они в результате стимуляции дедифференцируются, вновь начинают делиться и в конце концов дают начало целому новому растению. Эксперимент такого типа показывает, что созревание и старение клеток не являются результатом утраты генетического материала. Скорее всего они, по-видимому, обусловлены рядом изменений в динамике синтеза клеточных белков (или по крайней мере коррелируют с такими изменениями). Следовательно, старение клетки— это результат изменившейся относительной активности различных генов, что приводит к синтезу недостаточного количества мРНК, необходимой для поддержания тех функций, которые важны для целостности клетки, и в то же время разрешает синтез избыточного количества разнообразных гидролитических ферментов, таких, как нуклеазы и протеазы. Зачастую старение сопровождается также изменением проницаемости мембран. [c.317]

По своей генетической конституции гаметы отличаются от того диплоидного организма, в котором они возникли они продуцируются в избыточном количестве обладают своими особыми прт -знаками передают эти признаки (через зиготы) другим гаметам. Следовательно, они удовлетворяют условиям, необходимым для того, чтобы естественный отбор мог действовать на популяцию гамет, созданных индивидуальным диплоидным организмом, независимо от отбора, действующего на диплоидных родительских особей. Признаками гамет, которые должны подвергаться сильному отбору, должны быть такие их черты, как подвижность сперматозоидов, жизнеспособность различных гаплоидных генотипов гамет (например, их способность выжлть в различных условиях среды и продолжительность их жизни) и способность соединяться с другой гаметой, чтобы образовать зиготу. Если, например, у растений пыльцевые зерна одного типа могут дать начало пыльцевым трубкам, которые растут быстрее, чем пыльцевые трубки других зерен, то пыльцевые зерна такого типа смогут оплодотворить большее число яйцеклеток. Поскольку гаметы гаплоидны, отбору подвергаются все их гены, и, таким образом, гаметный отбор очень эффективен. Следовательно, можно ожидать, что любая вредная мутация будет элиминироваться очень быстро, а любая благоприятная мутация так же быстро распространится. Если, однако, какой-либо аллель обладает плейотропным действием и, давая преимущество гамете, в то же время снижает приспособленность диплоидного организма, то частота такого аллеля будет поддерживаться на некотором промежуточном уровне. [c.266]

Факты, свидетельствующие об избыточности ДНК в клетках эукариот, были известны и раньше. Например, при изучении гигантских хромосом Drosophila и hiro-nomus оказалось, что диски в этих хромосомах имеют среднюю длину 20000-50000 нуклеотидных пар (20-50 т.п.н.). С другой стороны, данные генетического анализа свидетельствуют о том, что один диск (+ междиск) в норме содержит только один ген [1042]. Прямой анализ генома человека, однако, нуждается в новых методах. [c.114]

В 1960-е годы была обнаружена громадная генетическая изменчивость на уровне белков и соответственно ДНК. С помощью методов определения аминокислотных последовательностей удалось выявить различия между гомологичными белками разных видов, а также между родственными белками одних и тех же видов. Изучение генетического кода вскрыло новые источники изменчивости, нуждающиеся в дальнейшем исследовании. Огромное количество ДНК, обнаруженное в эукариотической клетке (разд. 2.3.1.1), породило вопрос о функции избыточной ДНК и возможной причине этого феномена. Связаны ли большое количество ДНК и ее значительная изменчивость с естественным отбором, как это предполагалось неодарвинов-ской теорией эволюции, или же на молекулярном уровне большее значение имеют случайные процессы Если бы решающим фактором был, как это предполагалось общепринятой синтетической теорией, отбор, то его действие испытывало бы огромное число сайтов ДНК. [c.21]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология