Подвижные генетические элементы

Привычные представления о стабильности генетической организации были сильно поколеблены в 70-х годах исследованиями подвижных генетических элементов у бактерий. Первые такие элементы у бактерий получили название инсерционных последовательностей (IS) или вставок. У Е. соИ они были выявлены как причина возникновения определенного типа мутаций. Эти мутации полностью подавляют экспрессию гена, в котором они происходят. [c.241]

Глава XI. Подвижные генетические элементы генома эукариот 221 [c.353]

Подвижные генетические элементы (транспозоны) [c.241]

ПОДВИЖНЫЕ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ГЕНОМА ЭУКАРИОТ [c.221]

С другой стороны, подвижные генетические элементы, ретровирусы и другие молекулярные системы, функционирование которых основано на незаконной рекомбинации, располагают ферментативным аппаратом, который позволяет им действовать как бы независимо от принципа комплементарности, обычно играющего ключевую роль в процессах метаболизма ДНК. Функциональные особенности этих элементов дают им возможность направлять рекомбинацию между негомологичными последовательностями. Подвижные элементы широко распространены как у прокариот, так и у эукариот, что указывает на определенные эволюционные преимущества, вероятно связанные именно со способностью к такого рода рекомбинационным процессам, которую эти элементы придают содержащим их последовательностям ДНК. Не вызывает сомнений, что, несмотря на необходимое постоянство структуры, обусловленное самим информационным значением ДНК, она в то же время обладает существенной метаболической активностью, связанной с потребностями структурной эволюции. [c.163]

Подвижные генетические элементы имеют сигнальное и регуляторное значение, они служат усилителями и промоторами РНК-полимераз, участвуют в процессинге и т. д. Георгиев изучил так называемые транспозиционные взрывы — явления одно- [c.298]

Подвижные генетические элементы [c.158]

Транспозицией называется перемещение участка хромосомы либо внутри той же хромосомы (рис. 21.2), либо в другую хромосому. Интересный класс транспозиций связан с функционированием подвижных генетических элементов, обсуждавшихся в гл. 8. Они бывают двух типов инсерции-относительно короткие последовательности ДНК, которые несут информацию, необходимую для собственной транспозиции, и транспозоны, которые помимо информации, необходимой для транспозиции, кодируют фенотипические признаки. [c.54]

Обнаружение подвижных генетических элементов как у прокариот, так и у эукариот свидетельствует о том, что их присутствие является общим свойством всех организмов. Возникает вопрос, обладают ли эти элементы полезными для организмов функциями. Одна из гипотез со-. [c.54]

Возможно, что одна из полезных функций подвижных генетических элементов состоит в том, что они способствуют включению в геном организмов новых, чужих генов. Известно, однако, что гены могут легко включаться в ядерную ДНК и без посредства транспозонов (см. гл. 18). Другая возможная функция подвижных элементов может быть связана с их способностью вызывать самые различные хромосомные перестройки, в частности соседние делеции и инверсии. Это может быть важным механизмом создания внутривидовой изменчивости хромосомных структур. [c.56]

У эукариот сходные подвижные генетические элементы получили название мобильно диспергированных генов . [c.40]

Перемещения подвижных генетических элементов в пределах одного репликона ведут к образованию делеций и инверсий, которые являются внутримолекулярными эквивалентами коинтегратов. Кроме того, делеции могут возникать и без транспозиции в результате присоединения одного из концов транспозона к одному из участков в прилегающей к транспозону последовательности ДНК. Межмолекулярная транспозиция иногда приводит к внедрению инверсионного транспозона, т. е. всей последовательности донорного репликона, за исключением генов, находящихся между внутренними концами IS-элементов транспозона. При рекомбинациях между одноименными элементами, расположенными в разных местах гомологичных молекул ДНК, образуются дупликации (а также делеции). [c.109]

Фундаментальным свойством геномов является стабильность, что позволяет сохранять видовые особенности организмов из поколения в поколение (по вертикали во времени) в течение миллионов лет. Но на фоне этого происходит и горизонтальный перенос генов, который осуществляется подвижными генетическими элементами, плазмидами и вирусами. Он приводит к локальным изменениям в индивидуальных геномах, в этом смысле можно говорить и об определенной нестабильности генома. [c.38]

В опытах по регенерации растений был обнаружен эффект повышенного темпа спонтанного мутагенеза культивируемых клеток. Он заключается в следующем. Растения, выращенные из отдельных клеток одной и той же каллусной ткани, проявляют большую генетическую вариабельность и различаются по многим признакам. Причины этого не ясны. Вероятнее всего, мутации возникают вследствие дерепрессии подвижных генетических элементов. Но как бы то ни было, данный эффект дает возможность осуществлять просмотр (скрининг) вариантов и отбирать те из них, которые обладают полезными агрономическими признаками. [c.141]

Описаны следующие типы подвижных генетических элементов дрозофилы [c.429]

Интересно, что впервые подвижные генетические элементы были описаны Барбарой Мак-Клинток еще в 1951 году на кукурузе. Она назвала их контролирующими элементами, поскольку они встраивались по соседству с некоторыми генами, в частности, генами, определяющими пигментацию зерен, и оказывали влияние на этот признак растения. Мак-Клинток описала также способность контролирующих элементов [c.245]

Для рекомбинации между молекулами ДНК, которые характеризуются низким уровнем или даже полным отсутствием гомологии, используются механизмы, совершенно отличные от механизмов общей рекомбинации. С сайт-специфической рекомбинацией мы уже встречались на примере интеграции профагов (гл. 7), а с незаконной рекомбинацией-при знакомстве с подвижными генетическими элементами (гл. 8). У Е. соН протекание как сайт-специфической, так и незаконной рекомбинации не зависит от генов гесА, гесВ или гесС. Различия между этими двумя типами рекомбинации выражены не очень четко и связаны со степенью сходства нуклеотидных последовательностей, участвующих в рекомбинации. В случае умеренных бактериофагов типа X участки attP и att характеризуются очень высокой специфичностью в отношении связывания специализированных белков, направляющих рекомбинацию, которые кодируются фаговыми генами int и xis. Поэтому интеграция профага практически всегда происходит в участке att , локализованном в хромосоме Е. соИ между генами gal и Ыо. Однако при делеции сайта attB интеграция профага все же происходит с заметной, хотя и значительно более низкой частотой, в целый ряд других участков на хромосоме Е. соН. Подвижные генетические элементы характеризуются существенными различиями в уровне специфичности при выборе мишени для транспозиции. [c.152]

Позднее подвижные генетические элементы были обнаружены у других эукариотических организмов. Мутация white- rimson (w ") у дрозофилы обладает теми же (описанными в гл. 8) свойствами, что и инсер-ция IS1 у Е. соИ. Было обнаружено, что она вызывает транспозицию гена white в аутосому. При этом происходят спонтанные делеции соседних генов Х-хромосомы, расположенных слева или справа от w " (рис. 21.23), аналогичные делециям, вызываемым элементом IS1. [c.54]

Принципиально иной способ регуляции может быть осуществлен путем обратимого изменения структуры ДНК за счет вы-щепления подвижных генетических элементов (называемых IS-эле-ментами и транспозонами), а затем встраивания их в другие места генома. При этом может меняться характер регуляции транскрипции как генетических локусов, входящих в состав перемещаемых участков, так и соседних с ними локусов. Возможно также встраивание генетического элемента в тог же участок ДНК, откуда он был выщеплен, но в инвертированном виде ( задом наперед ). Такая инверсия используется иногда как способ регуляции развития фагов (фага Ми Es heri hia ali), а также образования жгутиковых антигенов у сальмонелл (рис. 32). [c.83]

Идеи генной инженерии in vivo почерпнуты из природных молекулярно-генетических явлений, связанных с перемещением отдельных генов, их групп или сегментов. Эти явления можно отнести к природной генетической инженерии. Они встречаются на разных иерархических уровнях — от генных сегментов до клеток. Напомним о внутригенных перестройках генов иммуноглобулинов при дифференцировке лимфоцитов, что обусловливает образование разнообразных антител о транспозонах — подвижных генетических элементах, переносящих адаптивно полезные признаки и вызывающих внутригеномные перестройки о транслокации отдельных клеточных генов в вирусные геномы, что придает вирусам онкогенные свойства о переносе бактериальных генов плазмидами и фагами о саит-специфических инверсиях ДНК, контролирующих выражение генов и приводящих к изменению фенотипа клеток и т. д. [c.13]

Подвижные генетические элементы встречаются в ДНК всех организмов. Они представляют собой сегменты ДНК, способные к внутри- или межхромосомным перемещениям. У большинства из них центральная часть, содержащая информацию о механизме перемещения, фланкирована инвертированными повторами. Такая структура получила название транспозонной, а сами подвижные генетические элементы называют транспозонами. [c.38]

Интересно также отметить, что некоторые интроны генов орга-нелл ведут себя как подвижные генетические элементы (см обзор Lambowitz, Belfort, 1993). Такие интроны содержат открытую рам- [c.60]

D. melanogaster. Показано, что при скрещивании самцов штамма Р и самок штамма М (Р с х М 9) наблюдается дисгенез потомства, но такой эффект не выявляется при других типах скрещивания Мс хР9 Рс хР9 или Мс х М 2. Это удалось легко объяснить после того, как доказали, что Р-штаммы содержат в геноме множественные (30-50) копии подвижных генетических элементов. В М-штаммах такие элементы отсутствуют. Транспозиция Р-элементов, репрессированная в штамме Р, активируется при попадании ДНК этих штаммов в М-цитотип. Это приводит к множественным инсерциям и делециям в геноме гибридных клеток и выражается в Р-М-дисгенезе. Р-элемент клонировали в составе плазмиды pBR322 и определили его нуклеотидную последовательность. Также были выявлены варианты Р-элемента с делециями во внутренней области, не способные к транспозиции. Однако удалось показать, что при наличии в геноме наряду с делеционным вариантом и нативного Р-элемента транспозиция первого ус- [c.429]

В незаконной рекомбинации участвуют небольшие фрагменты ДНК, которые способны перемещаться, мигрировать по реп-ликону (плазмиде, хромосоме) или между репликонами. Эти фрагменты ДНК называют подвижными генетическими элементами IS-элементы (от англ. insertion sequen es — вставочные последовательности) и транспозоны. IS-элементы — специфические мифирующие фрагменты ДНК, содержащие гены, необходимые [c.83]

Самые маленькие подвижные генетические элементы - это последовательности-вставки (IS-элементы), которые имеют длину около 1 кЬ. В отличие от транспозонов IS-элементы не несут никаких генов. Однако они оказывают существенное влияние на выражение соседних генов. IS-элементы обычно блокируют транскрипцию дистальных генов транскрипционной единицы. Кроме того, они могут выступать в качестве новых промоторов. К тому же IS-элементы способствуют таким хромосомным перестройкам, как делеции и инверсии. В хромосоме Е. oli было обнаружено несколько копий четырех различных IS-элементов (IS1, IS2, IS3 и IS4). К тому же концевые последовательности некоторых транспозонов идентичны одному из этих IS-элементов. По всей вероятности, транспозон образуется в том случае, когда какой-либо ген оказывается окруженным парой IS-элементов. [c.206]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология