Хромосомы форма

Высшая форма организации ДНК в клетке — это хромосома. На начальном этапе деления клетки хромосомы организуются в конденсированную форму, которую наблюдали под микроскопом еще около столетия назад. В клетке человека содержится 46 хромосом, имеющих общую длину в 200 мкм, которые содержат [c.51]

Бактерии, как правило, размножаются путем деления надвое (бинарное деление). Клетка удлиняется, а затем происходит образование поперечной перегородки, постепенно врастающей снаружи внутрь (или перетяжки), после чего дочерние клетки расходятся. У многих бактерий, однако, после деления в определенных условиях среды дочерние клетки некоторое время остаются связанными между собой, образуя характерные группы. При этом в зависимости от ориентации плоскостей деления и числа делений возникают различные формы, например у сферических бактерий — пары клеток (диплококки), цепочки (стрептококки), пластинки или же пакеты (сарцины и стафилококки). Палочковидные бактерии также могут образовывать пары или цепочки клеток. Размножение почкованием встречается у прокариот как исключение. Делению клетки предшествует удвоение, или репликация, бактериальной хромосомы. Однако диплоидная фаза в клеточном цикле ограничена очень короткой стадией. Таким образом, прокариоты гаплоидные организмы. [c.12]

Предшествующее описание репликации в эукариотических системах также хорошо применимо к кольцевым ДНК бактерий с одним изменением. Различные результаты показывают, что репликация бактериальной и вирусной кольцевой двуспиральной ДНК начинается в некой точке хромосомы и протекает затем одновременно в обоих направлениях от этой точки. Таким образом начальный интермедиат в форме глаза (—О—) превращается в форму —I по достижении конца линейной молекулы. Однако в случае бактериальной хромосомы форма глаза превращается в два кольца. [c.200]

Векторы YLp — линейные мини-хромосомы, конструируемые на базе Y p Для этого вводят специфические, шпилечные по форме, нуклеотидные последовательности на концах хромосом (теломеры) в кольцевые плазмиды Y p с последующей линеаризацией плазмид [c.201]

Влияние радиоактивного излучения на живые системы может быть соматическим или генетическим. Соматическое воздействие оказывается на организм в течение всей его жизни. Генетическое воздействие вызывает генетический эффект, влияя на потомство вследствие нарущений в генах и хромосомах, ответственных за воспроизведение потомства. Генетические эффекты 1руднее поддаются изучению, чем соматические, поскольку генетические нарущения могут проявиться лишь через несколько поколений. К соматическим воздействиям радиоактивного излучения относятся ожоги , т. е. разрушения молекул, подобные тем, которые возникают при действии высоких температур. Кроме того, они проявляются в форме раковых заболеваний. Эти заболевания вызываются нарущениями в механизме, регулирующем рост клеток, что заставляет их размножаться неконтролируемым образом. Как правило, радиоактивное излучение представляет наибольшую опасность для тканей, которые воспроизводят себя с наибольшей скоростью, например костного мозга, кроветворных тканей и лимфатических узлов. По-видимому, лейкемия является наиболее распространенным раковым заболеванием, вызываемым радиоактивным излучением. [c.264]

Большинство клеток высших организмов обычно имеет диплоидный набор хромосом, однако в некоторых из них набор хромосом может быть удвоен или увеличен в еще большее число раз. Клетка, в которой число хромосом увеличено по сравнению с диплоидным в два раза, называется тетраплоидной, а в большее число раз — полиплоидной. Селекционерам удалось получить много разновидностей тетраплоидных цветковых растений, размеры которых, как правило, больше диплоидных, Большинство клеток нашего организма также диплоидные, однако и у нас имеются полиплоидные клетки. Некоторые из них, например, обнаруживаются в печени. Наиболее выразительным примером увеличения содержания ДНК в клетке могут служить гигантские политенные хромосомы личинки двукрылых. ДНК клеток слюнных желез и некоторых других частей этих личинок может удваиваться без деления клетки приблизительно в 13 раз, причем количество ДНК может возрастать при этом в несколько тысяч раз (например, в 2 раз). Сусперсппрализованные удвоенные молекулы ДНК располагаются ря-до.м друг с другом в более вытянутой форме, чем в обычных хромосомах. Общая длина четырех гигантских хромосом дрозофилы составляет приблизительно 2 мм, тогда как в обычной диплоидной клетке их длина равна 7,5 мкм. Гигантские хромосомы имеют поперечнополосатую структуру по всей длине хромосомы можно видеть приблизительно 3000 поперечных дисков. Поскольку было установлено наличие корреляции между видимыми изменениями дисков I и коакретиыми [c.267]

До.менная организация хроматина, как уже говорилось, проявляется на уровне метафазных хромосом. Если обработать мета-фазную хромосому при высокой концентрации Na l, удаляющей гистоны, то происходит ее деконденсация и ДНК отделяется ог остова метафазной хро.мосомы в виде большого количества петель (рис. 129). Для сохранения структуры эукариотических хромосом совершенно необходимы ионы Са (и, возможно, Си- ). Остов-сохраняет общую форму метафазной хромосомы и состоит главным образом из полипептидов двух типов. Один из них, по-видимоМу, топоизомераза П. Если окрасить метафазные хромосомы антителами к топоизомеразе И, выяв тяется структура, очень сходная с остовом, видимым при удалении гистонов. Начало и конец каждой Пстли ДНК в таких распушенных метафазных хромосомах локализуются в одном и том же-месте остова. Размер одной петли для млекопитающих составляет в среднем обычно 40—50 т. п. н. [c.246]

Проведенные в последнее время эксперименты подтвердили правильность уже давно выдвинутого предположения о том, что хромосома Е. соИ прикреплена во многнх специфических участках к мембране [187]. Спираль ДНК очень плотно упакована в форме 12—80 суперспи-рализованных петель. Об этом важно помнить при рассмотрении электронных микрофотографий, например, таких, как приведенная на рис. 15-26. Перед тем, как получить эти фотографии, молекулы ДНК раскручивали до открытой кольцевой или какой-либо другой некомпактной формы. Вполне возможно,/что участки, в котрр х пррисз од [c.271]

Другой особый вид хромосом, изучение которого позволило значительно расширить наши представления о ядрах эукариот, обнаруживается в профазе мейотического деления ооцитов. Речь идет о хромосомах типа ламповых щеток , которые были подвергнуты детальному исследованию на амфибиях Хепориз. Хромосома типа ламповой щетки представляет собой гомологичную пару хромосом, каждая из которых в свою очередь состоит из двух тесно связанных друг с другом хроматид. Хромосомы находятся в предельно линейной, несконденсированной. форме, причем около 5% содержащейся в них ДНК образует приблизительно 4000 точно спаренных петель, которые видны под электронным микроскопом. Каждая такая петля образована нитью двухцепочечной ДНК длиной около 50 нм, что соответствует приблизительно 150000 оснований. Тот факт, что ни в одной из петель не удается увидеть ни одного разрыва ДНК, подтверждает точку зрения, согласно которой единая молекула ДНК протянута в хромосоме через все петли от одного ее конца до другого. [c.297]

Многие белки, продуцируемые Е. соН, накапливаются в клетках в форме нерастворимых биологически неактивных телец включения. И хотя из таких структур часто удается получать в небольших количествах биологически активный белок, для этого приходится проводить продолжительную солюбилизацию. Плохая растворимость белков in vivo часто обусловливается их неправильной укладкой, и эту проблему пытались рещить различными способами. Так, известно, что химерные белки, одним из компонентов которых является тиоредоксин, белок мол. массой 11,7 кДА, остаются в растворе, даже если на их долю приходится 40% суммарного клеточного белка. Имея это в виду, ген-мищень встроили в полилинкер сразу вслед за геном ти-оредоксина, так чтобы оба этих гена попали под контроль / "-промотора в плазмидном векторе Е. соИ (рис. 6.9). В хромосоме хозяйских клеток Е. соИ, использующихся в этой системе, присутствует генетическая конструкция, детерминирующая образование репрессора с — копия гена с1, находящаяся под транскрипционным контро- [c.114]

Г. человека сосгоит из 23 хромосом и содержит примерно 3 10 нуклеотидных пар. Г. бактерий представлен единств, кольцеюй хромосомой, связанной с клеточной мембраной. Строение ее намного проще, чем у высших организмов. Так, ДНК генома ишечной палочки состоит из 3,8-10 нуклеотидных пар. Г. наиб, примитивных вирусов состоит из молекулы ДНК или (в нек-рых случаях) РНК, имеющих линейную или кольцевую форму. У более сложных вирусов обнаруживаются черты структурной организации, характерные для хромосом высших организмов. [c.519]

В бактерии посредством Т. можно ввести также ДНК плазмид. Конечным результатом этого является возникновение клетки, несущей чужеродную плазмиду в автономном состоянии или включенную в состав хромосомы. Механизм проникновения в клетку плазмидной ДНК такой же, как и хромосомной. Однако возникновение однонитевой ДНК и др. процессы, сопутствующие поглощению, настолько уродуют плазмиды, что вероятность правильного восстановления кольцевой реплицирующейся формы низка (Т. клетки мономерными формами плазмид не эффективна). Поэтому употребляют мультимерные (состоящие из неск. плазмид) формы или плазмиды с прямыми повторами нуклеотидов, отчего шансы на сборку полноценной плазмиды повышаются. [c.626]

Поскольку эти проблемы лежат уже практически за гранью химической структуры, рассмотрим два более простых типа тре тичной структуры, которые можно описать с определенной точностью. В некоторых вирусах и бактериях ДНК несомненно существует в форме замкнутого цикла, что связано с новыми типами топологической структуры. Заметим, что эти топологические особенности имеют некоторую связь с развиваемыми представлениями о структуре хромосомы. [c.48]

Сопряжение ( oupling) Конфигурация, при которой две доминантные или две рецессивные формы двух разных генов находятся на одной хромосоме. Аналогично г< с-конфигурации. См. также Отталкивание. [c.560]

Вся генетическая информация прокариот содержится в одной молекуле ДНК, имеющей форму ковалентно замкнутого кольца и получившей название бактериальной хромосомы. Длина молекулы в развернутом виде может составлять более 1 мм, т. е. почти в 1000 раз превышать длину бактериальной клетки. Длительное время считали, что в распределении нитей ДНК бактериальной хромосомы не прослеживается никакой закономерности. Однако если исходить из того, что молекула ДНК образует беспорядочный клубок, трудно объяснить процесс репликации и последующее распределение образовавшихся хромосом по дочерним клеткам. Специальные исследования показали, что хромосомы прокариот представляют собой высокоупорядоченную структуру, имеющую константу седиментации 1300 — 20005 для свободной и 3200—70005 для связанной с мембраной формы. В том и другом случае часть ДНК в этой структуре представлена системой из 20— 100 независимо суперспирализованных петель. В обеспечении супер-спирализованной организации хромосом участвуют молекулы РНК. [c.55]

В результате чего формируются оптически плотные, более сильно преломляющие свет, окруженные капсулой укороченные палочки или сферические формы (рис. 22, А). Образование миксоспор сопровождается синтезом белка, так что сформированная миксоспора содержит около /з заново синтезированного белка. ДНК не синтезируется, а переходит из исходных вегетативных клеток. Генетический аппарат миксоспор может быть представлен тремя или четырьмя копиями хромосомы вегетативной клетки. Цисты миксобактерий более устойчивы к нагреванию, высушиванию, различным физическим воздействиям, чем вегетативные клетки. [c.68]

Основным признаком эукариотической клетки является наличие ядра, содержащего преобладающую часть клеточной ДНК. Эта ДНК существует в виде многокомпонентного комплекса с большим набором белков, называемого храма-тином. Обычно ядро содержит несколько огромных двуспиральных молекул ДНК, каждая из которых состоит из десятков или даже нескольких сотен миллионов нуклеотидов. На определенных стадиях, предшествующих клеточному делению, хроматин конденсируется и в световой микроскоп можно наблюдать характерные структуры. Эти структуры называют хромосомами-, они были обнаружены задолго до того, как ученые узнали, что ДНК является важнейшим переносчиком наследственной информации. В конце XIX в. было открыто, что число хромосом удваивается с образованием пар идентичных хромосом непосредственно перед делением клетки. Таким образом, Томас Морган постулировал, что хромосомы являются основными структурами, отвечающими за наследственность. Хромосомная теория наследственности яъляеггся одной из основных теорий генетики — биологической дисциплины, изучающей наследственность живых организмов. Общепризнано, что хромосомы не образуются de novo при конденсации хроматина, а существуют в виде определенных органелл во все время жизни клетки, правда в довольно диффузной форме. [c.24]

В результате сверхспирализации в участках В-ДНК, содержащих около 30 повторов ГЦ-пар, появляются районы левозакрученной, или 2-ДНК (рис. 2.3). Биологическое значение существования ДНК в 2-форме точно не установлено, однако показано, что 2-форма возникает в ходе кроссинговера между хромосомами в пахитене мейоза. [c.78]

Не следует смешивать трансдукцию и лизогенную (вирусную) конверсию (нехромосомная лизогения), при которой также изменяется фенотип бактерий. Попавший в клетку фаг либо вегетирует и лизирует бактерии, либо, в случае профагов, индуцирует у части зараженных клеток иммунную реакцию, предотвращающую вегетацию фага и лизис бактерий. Так возникает лизогенное состояние, когда геном фага в виде профага находится в интегрированном с бактериальной хромосомой состоянии. Тогда некоторые гены фага непосредственно (контролируя образование особого фермента) или опосредованно (взаимодействуя с бактериальными генами) изменяют фенотип зараженной клетки. Например, S-формы колоний туберкулезных микобактерий могут возникать при лизогенизации шероховатых штаммов. [c.106]

Бактерии имеют клеточную организацию и у них имеются нуклеиновые кислоты обоих типов — РНК и ДНК, из которых ДНК представлена в виде одиночной (кольцевидной) хромосомы Большинство из них размножается на питательных средах (вне организма), а если среди бактерий и есть безусловные (облигатные) паразиты, приближающиеся по данному признаку к вирусам (хла-мидии, спироплазмы, риккетсии), то паразитизм их отличается по своему механизму — его можно назвать клеточным Паразитизм вирусов развивается на генетическом уровне Таким образом, бактерии — это организмы, состоящие из функционально связанных структур, в том числе, генетических Несмотря на то, что генетические структуры бактериальной клетки функционируют полноценно, они не сгруппированы в форме отграниченного ядра, и поэтому бактерии отнесены к предъядерным (прокариотическим) организмам [c.25]

Генетический аппарат в клетках эукариот организован в форме нескольких линейных хромосом, в которых ДНК прочно связана с белками-гистонами, обеспечивающими упаковку и упорядочение ДНК в виде структурных единиц—н уклеосом (учитывая при этом "код упаковки хроматина" и экстраполируя его на клетки большинства эукариот) Так, в гаплоидной клетке Sa haromy es erevisiae содержится 17 хромосом, в каждой из которых детектировано 1000 кЬ и, следовательно, число генов могло бы достигать в такой клетке 11 ООО, для 23 хромосом в гаплоидной клетке человека, где в одной хромосоме содержится 125 ООО кЬ, число генов должно бы возрасти до 2 млн Предположительно близкое число генов могло бы оказаться в гаплоидных клетках кукурузы, где имеется 10 хромосом, в клетках кролика с 22 хромосомами, или мыши с 20 хромосомами Однако, в хромосомах эукариотических организмов содержится генов меньше, чем некодирующих участков (спейсеров, или разделителей), и также имеется масса сходных между собой фрагментов ДНК, повторяющихся десятки-сотни тысяч раз Вот почему, например, у человека лишь [c.176]

Целые наборы хромосом от разных видов могут соединяться вместе и в результате возникают аллополиплоидные формы (от греч alios — другой) Можно соединять и неполные хромосомные наборы Так, при скрещивании 42-хромосомной пшеницы с пше-нично-ржаным амфидиплоидом, содержащим 56 хромосом, возникает гибрид с 49 хромосомами, у которого 42 хромосомы принадлежат пшенице и 7 хромосом принадлежит ржи [c.184]

Быстрое раскручивание цепей родительской ДНК в процессе репликации (4500 об/мин) порождает еще одну проблему, которая состоит в том, что при отсутствии специального шарнирного устройства вся хромосома, расположенная впереди репликативной вилки, должна вращаться с такой же скоростью. Предполагают, что избежать этого помогает клетке шарнир в ДНК (возможно, прямо перед репликативной вилкой), благодаря которому вращаться с большой скоростью приходится только короткому участку ДНК. Это может быть достигнуто за счет кратковременного разрыва одной из цепей ДНК, который очень быстро и точно восстанавливается после одного или нескольких оборотов. Кратковременные разрывы и воссоединения осуществляются ферментами, известными под названием топоизомераз. У прокариот топоизомераза называется ДНК-гиразой (от англ. gyration - вращение). Этот фермент не только позволяет ДНК вращаться, но и активно закручивает ее в направлении, благоприятствующем расплетанию цепей матрицы в районе репликативной вилки. Таким образом, гираза помогает хеликазе раскручивать ДНК для ее репликации. Закручивание ДНК с помощью гиразы и сопряженный с этим процессом гидролиз АТР до ADP и Pi, обусловливают сверхспиральное состояние хромосомы. Благодаря гиразе все кольцевые ДНК бактериальных клеток поддерживаются в сверхспиральной форме (рис. 28-14). [c.907]

Обратимся теперь к следующему основному этапу в передаче генетической информации, а именно к транскрипции содержащейся в ДНК генетической информации в форму РНК. В этом процессе с помощью ферментной системы происходит синтез цепи РНК, нуклеотидная последовательность которой комплементарна последовательности одной из цепей ДНК. Транскрипция должна осуществляться точно, поскольку клетке нужны белки с нормальной генетически детерминированной последовательностью аминокислот. В результате транскрипции образуются три класса РНК. Во-первых, это матричная РНК (мРНК), которая поступает в рибосомы и там направляет синтез одного или нескольких полипептидов, аминокислотная последовательность которых была закодирована геном или группой генов в хромосоме. Около 90-95% хромосомы Е. oli кодирует матричные РНК. Остальная часть -хромосомы кодирует транспортные и рибосомные РНК, а также включает регуляторные последовательности, лидеры, спейсеры и хвостовые последовательности. [c.909]

О справедливости этого предположения говорят данные, полученные при изучении ДНК бактериофага Т2 (стр. 157). Очевидно, вся хромосома фага представляет собой единый кусок ДНК смолекулярным весом ,2-10 —1,6-10 , содержащий около 200 ООО пар оснований и имеющий форму двойной спирали [54]. О таком же молекулярном весе свидетельствуют результаты радиоавто-графических исследований [55]. ДНК бактериофага Т2, меченную in vivo Н -тимином, после мягкого лизиса осторожно экстрагировали и покрывали фотографической эмульсией. В течение 9 недель эмульсия подвергалась действию мягкого Р-излучения трития. После проявления на ней можно было рассмотреть непрерывные нити ДНК длиной около 50 мк. Расчеты показали, что такая нить должна содержать 195 ООО пар оснований и иметь молекулярный вес около 10 . [c.74]

На основании этих данных можно предположить, что вся хромосома Е. oli представлена одним куском ДНК. Действительно, на электронных микрофотографиях лизированных протопластов Mi ro o us lysodeikti us виден спутанный клубок ДНК, в котором нет свободных окончаний нити [58]. Предположение, что в некоторых случаях молекула ДНК может принимать кольцевую форму, уже обсуждалось ранее. [c.74]

Генетический анализ показал, что у Е. oli генетическая информация распределена вдоль линейной бактериальной хромосомы , которая может принимать форму кольца (стр. 72) считают, что репликация начинается с одной определенной точки и происходит постепенно, но мере продвижения вдоль хромосомы. Жакоб ж Бреннер [16] считают, что отдельный генетический элемент, например бактериальная хромосома или эиисома, образует единицу репликации, жлж репликон, которая может быть скопирована только целиком. В некоторых отношениях это напоминает оперон при транскрипции (284), за исключением того, что, как мы увидим в дальнейшем, он контролируется системой скорее положительной, чем отрицательной регуляции. [c.197]

То, что организмы состоят из клеток, впервые было обнаружено еще в ХУП в., но лишь в 1831 г., когда появились более совершенные микроскопы, английский исследователь Роберт Браун открыл самую важную часть клетки, а именно клеточное ядро. Прошло еще несколько десятков лет, прелсде чем ученые поняли, что ядро также дифференцировано и состоит из различных компонентов. В 1848 г. были впервые описаны наиболее важные его компоненты — хромосомы. Однако активное изучение хромосом началось лишь в восьмидесятых годах XIX в. с тех пор было исследовано много видов растений и животных, с тем чтобы выяснить число и форму имеющихся в их клетках хромосом. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология