Мутагенез и рекомбинация

Механизм устойчивости ВКО к интерферону оставался неустановленным, пока не была обнаружена открытая рамка считывания K3L, кодирующая белок мол. массой 10,5 кДа. Этот белок содержит аминокислотную последовательность, гомологичную N-концевой части эукариотического фактора инициации elF-2a мол. массой 36,1 кДа. N-концевые области обоих белков содержат 87 практически идентичных аминокислотных остатков, причем в положении 51 в обоих случаях находится серин, который в elF-2a фосфорилируется активируемой интерфероном Р1-киназой, что приводит к ингибированию синтеза белка в обработанных интерфероном клетках. КЗЬ-белок действует как конкурентный ингибитор фосфорилирования elF-2a, обеспечивая устойчивость ВКО к интерферону, и если из генома ВКО удалить ген K3L или его часть, то вирус станет чувствительным к интерферону. С помощью ПЦР-мутагенеза гена K3L, находящегося в составе плазмиды, и последующей гомологичной рекомбинации между ДНК ВКО и плазмидой с целью замены КЗЕ-последо-вательности дикого типа модифицированным вариантом был сконструирован мутантный ВКО K3L . Этот штамм оказался в 10-15 раз более чувствительным к интерферону, чем штамм дикого типа (рис. 11.11). Эта работа является важным этапом на пути создания более безопасных ВКО-векторов. Последовательности, сходные с K3L, могут содержать и другие устойчивые к интерферону вирусы, что позволит с помощью де- [c.241]

Гомологичная рекомбинация ДНК, необходимая для введения генов в клетку, эффективно протекает, как правило, только у прокариотов. Именно поэтому круг фотосинтезирующих организмов, подвергнутых направленному мутагенезу, в настоящее время ограничен бактериями и некоторыми одноклеточными водорослями. [c.337]

Развитие современной генетики характеризуется проникновением молекулярных принципов исследований во все области учения о наследственности. Широкое развитие получили исследования по таким проблемам, как искусственный синтез гена вне организма, продленный мутагенез и молекулярная природа мутаций, гибридизация соматических клеток, получение гаплоидных растений при культивировании пыльников, механизмы регуляции активности генов и действие генов в процессах индивидуального развития, молекулярные основы рекомбинаций, репараций (восстановления) [c.9]

ХОДЯТ спонтанно и под влиянием мутагенов. В связи с этим вполне понятно, что решающую роль в понимании механизмов мутагенеза сыграло изучение энзимологии репликации, репарации, рекомбинации и их генетического контроля. Оказалось, что многие гены, контролирующие эти процессы, одновременно контролируют частоту спонтанного и индуцированного мутационного процесса. [c.309]

Не следует забывать и о значении индуцированного мутагенеза в повышении разрешающей способности генетического анализа. Повышение частоты мутаций гарантирует возможность создания обширных генетических коллекций и тем самым увеличивает вероятность все более плотного маркирования хромосом. Только при этом возникает возможность и необходимость изучения рекомбинации и взаимодействия между тесно сцепленными участками генетического материала. [c.371]

Использование ЭС клеток в сочетании с методом гомологичной рекомбинации открыло новые возможности для направленного мутагенеза. В основном, в большинстве работ получены мыши, у которых в результате му- [c.294]

Совершенно иной характер носит стабилизирующий отбор. Если популяция хорошо приспособлена к данной среде, которая остается стабильной, то главное действие отбора состоит в элиминации плохо приспособленных и крайних вариантов, возникающих в результате мутагенеза, потока генов, расщепления и рекомбинации. Таким образом, сохраняются несомненно приспособленные генотипы, тогда как плохо приспособленные формы выпалываются . Это и есть стабилизирующий отбор. [c.133]

В обоих случаях для улучшения штаммов классическая селекция применяла мутагенез с последующим отбором. В тех случаях, когда это было возможно, применялись методы скрещивания или другие способы передачи генетической информации. В последние годы эффективным методом передачи генетической информации признано слияние протопластов. Тем не менее применение этих методов ограничено, так как мутации способны лишь изменить (скорее нарушить) систему регуляции микроорганизма. Генетический обмен помогает собрать в одной клетке полезные мутации и избавиться от вредных. Все до сих пор существовавшие методы генетического обмена ограничены пределами одного вида (или близкородственными видами), так как основаны на классической рекомбинации. На молекулярном уровне это означает высокую гомологию в последовательностях ДНК- С помощью методов генной инженерии создалась возможность для введения новой генетической информации в клетку или увеличения копийности уже существующих генов. [c.106]

Разработка методов клонирования и определения последовательности оснований (секвенирования) нуклеиновых кислот положило начало новому этану развития молекулярной биологии. Знание первичной структуры участков генома, выполняющих определенные функции, дало возможность эффективно применить для их исследования целый арсенал новых методов генной инжонер11и. Зти методы (направленный мутагенез, рекомбинация in vitro и др.) позволяют модифицировать участки нуклеотидных последовательностей и исследовать их функции на молекулярном уровне. С их помощью комбинируются участки генетического материала и создаются геномы с совершенно новыми функциями. С другой стороны, эпоха массового секвенирования нуклеотидных последовательностей по-новому ставит две кардинальные проблемы биологии проблему структура-функция и проблему молекулярной эволюции. [c.4]

Спонтанные изменения генетической природы организма — продуцента основаны на процессах рекомбинации генетического материала in vivo (амплификация, конъюгация, трансдукция, трансформация и пр.). Для вьщеления из природных популяций высокопродуктивных штаммов микроорганизмов используют методы селекции, т. е. направленного отбора организмов со скачкообразным изменением геномов. Методы слепого многоступенчатого отбора случайных мутаций чрезвычайно длительны и могут занимать целые годы. Для возникновения мутаций интересующий ген должен удвоиться 10 —10 раз. Более эффективен метод искусственного повреждения генома. Таким методом является индуцированный мутагенез, основанный на использовании мутагенного действия ряда химических соединений (гидроксиламин, нит-розамины, азотистая кислота, бромурацил, 2-аминопурин, алки-лирующие агенты и др.), рентгеновских и ультрафиолетовых лучей. Мутагены вызывают замены и делеции оснований в составе ДНК, а также индуцируют мутации, приводящие к сдвигу рамки считывания информации. [c.33]

Участвует в репарации и рекомбинации. Мутагенез, реактивация Уэйгла Подавление клеточного деления (филаментация) Выключение 505-ответа Ослабление рестрикции (см. гл. VI) [c.79]

Все рассмотренные тины мутаций фага ведут себя, как правило, как точечные мутации. Нетрудно, однако, получить с помощью, мутагенеза и двойные и тройные мутанты, поврен денные или измененные одновременно в нескольких локусах. Самое важное-свойство бактериофагов — чрезвычайная легкость, с какой опи подвергаются генетической рекомбинации, когда различные му- [c.367]

Универсальность, относительная простота и доступность метода слияния протопластов делают особенно полезным его применение в селекции промышленных микроорганизмов. Как уже отмечалось, генетическая рекомбинация в сочетании с мутагенезом создает огромное многообразие форм и резко увеличивает материал для отбора. Тем самым значительно повышается производительность работы по получению новых штаммов с улучшенными свойствами. Метод слияния протопластов позволяет объединять в одном геноме мутации, положительно влияющие на продуктивность и полученные в разных селекционных линиях, в том числе такие, которые трудно или даже невозможно последовательно индуцировать в одной и той же клетке, а также избавляться от вредных мутаций, снижающих жизнеспособность штаммов-про-дуцентов. Во многих отношениях этот метод является более эф- [c.131]

Знание механизмов мутационного процесса (см. гл. 12, 13) убеждает в том, что мутагенез, репарация и рекомбинация имеют много общих этапов, связанных с репликацией ДНК. Поэтому в основу работ по генетической токсикологии положено не только выявление мутагенной, но и рекомбиногенной активности, а также изучение влияния внешних воздействий на процесс репаращ1И генетического материала. В целом этот подход и представляет собой выявление генетической активности факторов среды. Генетически активные факторы можно разделить на три категории физические, химические и биологические. [c.527]

Однако еще оставался без ответа вопрос об источниках разнообразия антител. Теоретическое допущение о существовании своего особого гена для антител каждой из множества специфичностей немедленно открыло другую проблему. Половина аминокислотной последовательности любой легкой и четверть любой тяжелой цепи иммуноглобулинов всегда вариабельна, а остальная часть константна. Каким образом в случае предполагаемого множества генов антител возможно сохранение неизменной последовательности в константных областях иммуноглобулиновых цепей На этот вопрос ответили Драйер и Беннетт, предположив, что вариабельные и константные области кодируются отдельными генами, причем существует множество генов для вариабельных (V) и один или весьма ограниченное число генов для константных (С) областей. Теперь оставалось только объяснить источник многообразия вариабельных областей Основой для этого стала идея соматического мутагенеза, согласно которой из относительно небольшого числа гаметных генов (гены зародышевой линии) в течение жизни индивида возникает множество модифицированных, т. е. подвергшихся мутациям генов. Кроме того, было высказано предположение, что полный У-ген может появляться в результате рекомбинации ряда генных сегментов. При разрезании и соединении фрагментов ДНК между ними могут встраиваться добавочные нуклеотиды, создавая дополнительную вариабельность, названную N-peгиoнaльнoй, поскольку новая нуклетидная последовательность отличается от гаметной. Вместо мутаций источником разнообразия вариабельных областей могла бы служить, как предполагалось, генная конверсия с участием набора [c.130]

Множественность гаметных генов 2. Соматический мутагенез 3. соматические рекомбинации 4.Генная конверсия 5. Вставка добавочных нуклеотидов [c.131]

Основным классом условно-летальных мутантов, используемым для изучения функции парамиксовирусных генов, являются / -мутанты. Низкий уровень рекомбинации не позволяет построить карту парамиксовирусов с помощью генетических методов. Однако информация о взаимном расположении генов была получена в серии экспериментов по прерыванию процесса транскрипции вследствие УФ-повреждения матриц [13], а также с помощью методов молекулярного клонирования и секвенирования [16]. Описаны, но не нашли широкого применения природные и безусловно-летальные мутации. Правда, спонтанный мутагенез можно исследовать с помощью моноклональных антител. [c.479]

Благодаря фенотипической пластичности популяция может выжить в среде, изменившейся неблагоприятным образом. Задержка элиминирующего действия отбора дает популяции больше шансов >на приобретение новых генетических вариаций в результате мутагенеза, потока генов и рекомбинаций, с помощью которых она может создать генотип, соответствующий новой неблагоприятной среде. Эту косвенную связь между фенотипическими модификациями и развитием новых адаптивных признаков называют эффектом Болдуина (Simpson, 1953b). [c.186]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология