Транспозиция генов

Ясно, что описанный механизм транспозиции годится не для всех транспозонов. Например, составные транспозоны, состоящие из какого-либо гена, окруженного IS-элементами в прямой взаи.мной ориентации, по структуре неотличимы от коинтеграта (ср. рис. 75 и [c.117]

Бактериальные мобильные элементы с небольшой частотой могут исчезать из места своей старой локализации (этот процесс, судя по всему, не имеет непосредственного отношения к транспозиции). Например, если встраивание транспозона инактивировало какой-либо ген, то его вырезание приводит к реверсии. Такие ре- [c.121]

Многие спонтанные мутации эукариот, например у дрозофилы., также обусловлены внедрением мобильных элементов. Случаи внедрения и перемещения (транспозиции) таких мобильных элементов представляют собой достаточно редкие события (10 —10 5 в расчете на ген в одном поколении). Положение мобиль- [c.221]

Автономизиция генов эукариот по сравнению с генами прокариот исчезновение оперонов, сопровождаемое потерей способности к реинициации в ходе трансляции рибосомами иРНК. По-видимому, это создает благоприятные условия для раздельной, а значит, и более тонкой регуляции функции отдельных генов. Кроме тою, автономизация генов открывает новые пути эволюции генома за счет хромосомных перестроек и транспозиций генов у эукариот. [c.483]

Частота и характер перемещений IS- и Тп-элементов варьируют в весьма широких пределах и зависят прежде всего от св-в самих элементов. Напр., ТпЗ плазмиды перемещаются чаще в др. плазмиды, чем в хромосому. На транспозиции влияют не только генетич., но и разл. внеш. факторы, напр. УФ облучение, По-видимому, яды, инактивация к-рьи обусловлена генами транспозонов, могут индуцировать синтез ферментов, необходимых для транспозиции этих транспозонов. [c.79]

Таким образом, мигрирующие элементы, перемещаясь по геному, действуют и как средство изменения экспрессии генов, и как средство эволюции структуры генома. Это происходит благодаря тому, что один и тот же мигрирующий элемент, локализованный в разных (негомологичных) частях генома, служит для рекомбинации, приводящей к хромосомным перестройкам и транспозициям генов (см. гл. 13). В то же время мобильные элементы могут играть роль мигрирующих промоторов, объединяя структурные гены и регуляторные элементы, настраивая их на общие сигналы регуляции. Таким образом, пути эволюции структуры и экспрессии генома оказываются объединенными. [c.494]

Конечным результатом транспозиции генов из HML или HMR в МАТ является удаление кодирующих последовательностей из окружающих их участков, подавляющих генную экспрессию. Как [c.282]

В эмбриональном периоде в предшественниках лимфоцитов гены, кодирующие разные области пептидных цепей антител, расположены не рядом друг с другом, а в разных частях молекулы ДНК. В процессе онтогенеза происходит дифференцировка лимфоцитов и образование клонов. Важнейшим моментом дифференцировки является особого рода рекомбинация генов она заключается в том, что происходит перенос генов (или их частей) из одного места в другое в пределах одной молекулы ДНК. Такую рекомбинацию называют транспозицией генов. [c.479]

Транспозиции IS-элементов не сопряжены с их исключением из мест исходной локализации в плазмидах или хромосоме при транспозиции IS-элемент удваивается и одна его копия остается на прежнем месте, а другая попадает в новый локус (местоположение гена в хромосоме или плазмиде). Таким образом транспозиции этого элемента сопряжены с репликацией (удвоением) его ДНК. [c.79]

Значение IS-элементов для эволюции бактерий связано с тем, что эти элементы при своих перемещениях инактивируют разл. гены или нарушают их нормальную регуляцию. Помимо прямого влияния на экспрессию гена (раз- вития признака, контролируемого данным геном) вследствие транспозиции инсерционной последовательности непосредственно в кодирующую часть гена или его регуляторную зону, эти М. г. э. могут влиять также на транскрипцию (биосинтез информационной РНК на матрице ДНК) окружающих их последовательностей ДНК генома. Это происходит вследствие того, что мн. IS-элементы содержат промоторные (инициирующие транскрипцию) и термина-торные (прекращающие транскрипцию) участки ДНК. Транспозиции IS-элементов могут вызывать слияние двух не [c.79]

Гены транспозиции Плазмида-помощница [c.148]

Транспозонами (Тп-элементами) называют сегменты ДНК, обладающие теми же свойствами, что и IS-эле.менты, но содержащие кроме того, гены, не и.меющие непосредственного отношения к транспозиции. Транспозоны могут нести гены устойчивости к антибиотикам, гены токсинов или гены дополнительных фер.ментов клеточного метаболизма. В общем, для транспозонов характерны те же гены, которые встречают в плазмидах. Более того, нередко присутствие в составе плазмиды того или иного гена обусловлено наличием в последовательности плазмидной ДНК соответствующего транспо-зона (см. раздел 3 этой главы). Транспозон может быть устроен так же, как IS-элемент, но с дополнительным геном. Однако важно отметить, что часто два IS-элемента, оказавшиеся поблизости друг от друга, способны перемещаться вместе, одновременно перенося заключенный между ними сегмент ДНК- Таким образом, два расположенных рядом lS-эле.мента могут образовать транспозон. Транс- [c.113]

Осуществили гомологичную рекомбинацию с помощью двойного кроссинговера между не способным к транспозиции Тп5-элемен-том, несущим ген токсина, и плазмидным транспозоном Тп5 дикого типа, интегрированным в хромосому. В результате интеграции измененный транспозон Тп5 с геном токсина оказался встроенным в хромосомную ДНК, а транспозон Тп5 дикого типа был элиминирован. [c.341]

Как редкое событие, происходящее с частотой 10" —10" , плазмиды или отдельные гены, входящие в их состав, могут включаться в бактериальную хромосому. Поскольку ДНК плазмиды и бактериальной клетки не имеют одинаковых нуклеотидных последовательностей, т. е. не являются гомологичными, рекомбинация между ними происходит не по механизму обмена, а по механизму встраивания (рис. 40, ). Рекомбинации такого типа происходят также с участием транспозонов и 18-элементов при их перемещении (транспозиции) в пределах хромосомы. Встраивание плазмид и мигрирующих элементов помимо того, что приводит к введению в хромосому дополнительного генетического материала, может вызывать перестройку бактериального генома [c.152]

Репликация ДНК необходима функционирующей клетке для восстановления (репарации), обмена генами между участками хромосом (рекомбинация) и перемещения генов (транспозиции) [c.166]

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]

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]

Таким образом, под контролем локуса МАТ находится иерархия регуляторных цепочек. Внутриклеточная транспозиция генов обеспечивает базальный уровень синтеза белков дифференциации, которые затем при наличии внещних сигналов приводят к завер-щению дифференцировки клеток. Этот пример наглядно демонстрирует сложность проблем, которые придется рещать экспериментатору при попытках геномного конструирования даже у одноюгеточных организмов. [c.138]

Если транспозиции Р-алемента дрозофилы ограничены зародышевыми клетками, то перемещения Ас-элемента происходят и в соматических клетках у кукурузы. За перемещением таких элементов можно следить по распределению стенотипически нормальных и мутантных участков ткани — например, лишенных пигмента вследствие инактивации гена, определяющего пигментацию. Потомство клетки, содержащей только инактивированный ген(ы), также будет лишено пигмента. Вырезание мобильного элемента приводит к реактивации гена. Чем раньше оно произойдет в развитии мутантной непигментированной ткани, тем обширнее будет окрашенный участок, поскольку клетки наследуют активное состояние гена (рис. 120, б). Наблюдая подобные явления, Мак-Клинток сделала вывод о регуляторной функции перемещающихся элементов, назвав их контролирующими. Оказалось, что вырезание этих элементов происходит только в определенных тканях и в течение ограниченного периода развития растения. [c.232]

Неконтролируемые геномные перестройки. В предыдущих главах уже отмечалось, что с помощью плазмид и фагов можно осуществлять транспозицию генов с их собственными промоторами. Локализация гена в чужом для него окружении не отражается, как правило, на его функционировании. Отмечено лищь две причины, из-за которых уровень транскрипции может измениться в 2—3 раза. Во-первых, число транскриптов определенного гена зависит от его положения относительно бактериального оп-сайта чем ближе к оп-сайту, тем их больше (эффект дозы гена). Во-вторых, при перемещениях генов с их инверсией следует учитывать, что эффективность транскрипции гена зависит от его ориентации относительно направления движения репликационной вилки большинство активно транскрибируемых генов расположены в направлении их репликации. Последствия дупликации генов или делеций в большинстве случаев легко предсказуемы возможности функции увеличиваются или теряются. К сложным последствиям приводят инверсии значительных сегменто-в ДНК. Выживаемость клеток с инверсией локусов в одной трети хромосомы около района терминации репликации серьезно понижена. Возможно, это вызвано необходимостью сохранить структурно этот район из-за его предполагаемой связанности с мембраной и участия в процессе сегрегации ДНК. [c.158]

IS-элементы (от англ. insertion sequen es — последовательности-вставки) — это сегменты ДНК, способные как целое перемещаться из одного участка локализации в другой (рис. 74). IS-элементы содержат лишь те гены, которые необходимы для их собственного перемещения — транспозиции. Кроме того, IS-элементы имеют особую последовательность на концах, как правило, инвертиро- [c.112]

Генетический анализ показал, что для репликации-транспозиции фага Ми необходимы активные продукты его генов А и В и ин-тактные концы фаговой ДНК. Все остальные функции в размножении фага выполняют белки клетки-хозяина. Продукты генов А и В образуют фермент, играющий центральную роль в транспозиции,— транспозазу. [c.115]

Тп-элсмснты (сложные перемещающиеся элементы, или транспозоны) принципиально отличаются от IS-элементов только тем, что содержат дополнит, структурные гены, не имеющие отношения к ф-ции транспозиции. Известно много транспозонов, в состав к-рьк входят гены устойчивости к антибиотикам, тяжелым металлам и др. ядам. При этом одии и тот же транспозон иногда несет целый набор Детерминант резистентности (т. наз. V-детерминанты). Такие транспозоны наиб, широко распространены, т. к. представляют ценность для селекции бактерий. Существуют транспозоны, содержащие гены, к-рые кодируют токсины, а также свойственные данному организму ферменты. Как правило, Тп-элементы несут на концах целые или частично измененные IS-элементы, к-рые сообщают им способность перемещаться по геному и вызывать в нем те же изменения, что и своб. IS-элементы. При этом 2 концевые IS-подобные терминальные последовательности в зависимости от типа транспозона могут иметь прямую или инвертир. последовательность нуклеотидов. Разные транспозоны часто содержат одинаковые терминальные последовательности нуклеотидов. [c.79]

Мобильными элементами генома эукариот являются также проретровирусы (интегрированные в геном ретровирусы), транспозиция к-рых, вероятно, осуществляется по такому же механизму, как и у МДГ. Не исключено, что последние и проретровирусы являются генетич. элементами одной природы. [c.80]

Поскольку в составе многих МДГ присутствуют промоторы транскрипции, а также особые последовательно-сти-усилители, обладающие способностью повышать эффективность транскрипции с участием др. промоторов, внедрение МДГ может активно влиять на деятельность всего генного окружения. Возможно, активация определенных генов иногда оказывается полезной для организма. В то же время внедрение радом с протоонкогенами МДГ может вести к онкогенной трансфорлмации клетки. Предполагают, что в опухолевых клетках происходит активация процессов транспозиции нек-рьк типов М.г.э., что ускоряет микро-эволюцию опухолевых клеток и способствует развитию опухолей. [c.80]

Изменение расположения генов в хромосомах (т.наз. хромосомные М.) происходит в результате дупликации (повторения) гена, инверсии (переворота одного или неск. генов на 180°), транслокации, илн транспозиции (переносе участка хромосомы, соизмеримого по длине с геном, в новое положение в той же или в даугой хромосоме), а также делеций-выпадения участка генетич. материала (от неск, нуклеотидных пар до фрагментов, содержащих неск. генов частный случай дефишенси-нехватка генов на конце хромо сомы). При траислокации ряда генов наблюдается т. наэ эффект положения ген а-изменение проявления ак тивности гена при перемещении его в др. участок хромосомы. Этим объясняется, напр., появление полосковидных глаз у дрозофилы. [c.154]

У транспозонов, перемещаю, щихся с помощью репликативной транспозиции, образование коинтеграта является промежуточной стадией реакции (см. рис. 77). Конитег-раты разрезаются с помощью сайт-специфической рекомби, нации между двумя ген-сайтами. осуществляемой резолвазой] [c.118]

Несмотря на локальное подавление генной активности, транспозиция в целом имеет большое позитивное значение в процессе эволюции. Перемешение транспозируюш их фрагментов ДНК от одной плазмиды к другой дает возможность обмена генетической информацией, имеющей значение для процессов жизнедеятельности клеток. Например, введение в плазмиду-реципиент генов, ответственных за устойчивость к антибиотикам. [c.457]

В-лимфоцитов начинается перегруппировка генома. Первоначально, в процессе превращения клетки-предшественника в пре-В-лнмфо-цит, происходит перемещение определенного V - гена к J -и D-гену с образованием генного сегмента Ун—D—Jh. Этот сегмент транскрибируется с находящимся теперь по соседству ,-гeнoм, в результате чего пре-В-лимфоциты синтезируют (х-цепи. В зрелом В-лимфо-ците может происходить еще одна транспозиция, и Ун—D—Jh присоединяется к какому-либо другому С -гену, приводя к экспрессии иммуноглобулина другого класса. В дальнейшем, в процессе транскрипции ДНК, а затем созревания мРНК из гена вырезаются лишние участки, после чего У-, D-, J-, и Н-гены оказываются соединенными в непрерывную последовательность, которая и транслируется (рис. 120). Аналогичным образом собирается ген легкой цепи, который кодируется своими Уь- и Си-генами. [c.217]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология