Мутации в разных сайтах одного гена

Типы полиморфизма ДНК. Наиболее распространенный тип полиморфизма ДНК-рестрикционный полиморфизм. Если в сайте узнавания для какой-то рестриктазы происходит точечная мутация, фермент не распознает свой сайт и не разрезает ДНК (рис. 2.84). Имея под рукой специфические ДНК-зонды и рестриктазы, можно анализировать ДНК. Рестрикционные фрагменты ДНК (рестрикты) различаются по длине (полиморфизм по длине рестрикционных фрагментов). Они идентифицируются по различной подвижности после гибридизации по Саузерну (рис. 6.5). В настоящее время метод гибридизации по Саузерну включает радиоактивное мечение. Вероятно, в будущем появится возможность нерадиоактивного мечения фрагментов ДНК. Точечные мутации, заменяющие один нуклеотид на другой в некодирующем районе ДНК, встречаются очень часто. Немногие систематические исследования изменчивости ДНК проводились путем анализа с использованием большого количества рестриктаз в небольшой выборке особей (10 12). Результаты, полученные для хорошо изученных к настоящему времени областей генома (гемоглобина, альбумина и сегментов ДНК с неизвестной функцией из разных хромосом) [1143 1742 1959], свидетельствуют о том, что уровень нуклеотидной изменчивости приблизительно на порядок выше, чем наблюдаемый по структурным генам, кодирующим белки. Это означает, что разница между случайно выбранными хромосомами составляет в среднем 75оо" 7г5о нуклеотидов (гетерозиготность = = 0,001 — 0,004). Особенно подходят для выявления вариантов ДНК ферменты Мер и Тая1, узнающие метилированный динуклеотид СрО. Большинство вариантов по длине рестрикционных фрагментов диморфны, т. е. имеют только два аллеля -присутствие ( + ) или отсутствие ( —) сайта рестрикции. Частота полиморфного ва- [c.288]

Ответ на этот вопрос можно получить, выделив большое число независимых мутаций в одном гене. Это означает, что каждый полученный мутант возник в результате отдельного мутационного события. Затем определяют сайт каждой мутации (обычно методом генетического картирования, но теперь часто и прямым анализом последовательности ДНК). Большинство мутаций распределяется по разным сайтам, но некоторые попадают в один и тот же сайт. Две независимо отобранные мутации могут возникнуть в результате одинаковых или различных изменений. В первом случае одно и то же мутационное [c.39]

Интересный пример неравновесности по сцеплению был обнаружен в работе Кана и соавторов по кластеру (группе) генов Р-глобина в популяциях человека (рис. 25.11). Несколько сотен клонов, полученных от разных людей, анализировали с помощью рестрикционных эндонуклеаз. Длина каждого клона оказалась равной приблизительно 50 т.п.н в состав каждого из них входило по пять функциональных генов и одному псевдогену. Обнаружены и межгенные (фланкирующие) участки. Выявлено 12 полиморфных сайтов семь во фланкирующих последовательностях, три в интронах, один в псевдогене ( /Э1) и один-в кодирующем участке (мутация талассемии). Девять сайтов полиморфны во всех человеческих популяциях, причем каждый вариант представлен с частотой не ниже 5% остальные три сайта полиморфны лишь в популяциях негров. Относительно шести полиморфных сайтов известно, что различия затрагивают одну пару нуклеотидов вероятно, также обстоит дело и в отношении остальных шести полиморфных сайтов. [c.182]

Генетическая изменчивость гемоглобинов обнаруживает еще один феномен мутации в пределах одного и того же гена могут привести к совершенно разным фенотипам. Например, метгемоглобинемия-это другое заболевание, отличное от серповидноклеточной анемии. Наблюдались мутации и по другим сайтам того же гена, фенотипическое выражение их было иное. С другой стороны, генетическая гетерогенность в этой группе патологии, т.е. обусловленность сходных или даже идентичных фенотипов мутациями в разных генах,-также весьма распространенное явление, в силу чего разные причины могут приводить к одному и тому же конечному эффекту. [c.293]

Генетическая гетерогенность [1420 1421 1450]. Система эксцизионной репарации включает несколько ферментов, а клинические различия между разными ПК-па-циентами свидетельствуют о генетической гетерогенности болезни. Такая гетерогенность обусловлена, по-видимому, тем, что соответствующие мутации могут возникать либо в генах, кодирующих разные полипептидные цепи, либо в различных сайтах одного и того же гена. Один из методов изучения этой проблемы--проведение. клеточной гибридизации (разд. 3.4.3) фибробластов от разных больных. Дочерняя клетка, образовавшаяся из двух слившихся клеток, сможет осуществлять эксцизионную репарацию, если ферментативные де- [c.203]

Что такое ген (рис. 2.100). В классической генетике ген рассматривался как единица мутации, рекомбинации и функции. Принято было считать также, что гены расположены в хромосоме в линейном порядке подобно бусинкам на нити. Однако детальный генетический анализ показал, что такое представление является упрощенным например, у дрозофилы два тесно сцепленных мутантных гена, будучи на одной хромосоме (т. е. в г мс-положении), дают меньший фенотипический эффект, чем те же две мутации, расположенные на гомологичных хромосомах (т.е. в т/ анс-положении). Нередко фенотипический эффект и вовсе отсутствовал. Г ены, демонстрирующие такой цис-транс-э ект, были названы псевдоаллелями (см. также разд. 3.5.1 рис. 3.30). В дальнейшем биохимический анализ показал, что г/ис-ш/ анс-эффект возникает в том случае, когда две мутации затрагивают разные сайты в пределах структурного гена, кодирующего один простой белок. Когда две такие мутации находятся в г мс-положе-нии, гомологичный нормальный ген способен контролировать синтез функционально интактного белка. С другой стороны, когда две мутации находятся в транс-по-ложении, интактный белок не образуется. Развитие молекулярной генетики в 50-е гг. сделало необходимым введение новой терминологии. По предложению Бензера (1957 [569]) единицу рекомбинации стали называть реконом, единицу мутации-мутоном, а единицу функции-цистроном (по цис-транс-эффекту). В последующие годы было показано, что рекой и мутон соответствуют отдельному нуклеотиду-самой маленькой единице генетического материала, тогда как цистрон соответствует фрагменту ДНК, кодирующему одну полипеп-тидную цепь. Из этих трех терминов только последний стал популярным среди гене- [c.148]

При реализации такого подхода из гена, клонированного в составе векторной плазмиды, по двум близко расположенным уникальным сайтам рестрикции вырезается фрагмент ДНК, в который требуется внести мутации, и на его место встраивается синтетический двухцепочечный олигонуклеотид, содержащий необходимые замены нуклеотидов (кассету мутаций). В этом случае, если в окрестностях мутагенизируемого локуса гена отсутствуют подходящие природные сайты рестрикции, их вводят с помощью направленного мутагенеза. Разработка автоматических синтезаторов ДНК сделала синтез олигодезоксирибонук-леотидов простой и даже рутинной процедурой. Более того, использование на некоторых этапах синтеза вместо одного нуклеотида смеси из двух, трех или даже всех четырех дезоксирибо-нуклеозидтрифосфатов позволяет получать за один прием сложную смесь олигонуклеотидов, которые могут содержать в определенных сайтах наборы кодонов для многих или даже всех 20 природных аминокислот. Это дает возможность осуществлять одновременный скрининг по искомому мутантному фенотипу большого числа разных мутантных клонов, полученных в одном цикле клонирования. С помощью кассетного мутагенеза можно определять функциональную роль отдельных сайтов и целых доменов в полипептидных цепях конкретных белков и создавать рекомбинантные белки с новыми, подчас неожиданными свойствами. [c.323]

Нуклеотидные последовательности в местах соединения экзонов и интронов весьма консервативны и практически одинаковы во всех генах ядерных мРНК почти у всех изученных видов (табл. 8.4). 5 -сайт сплайсинга чаще всего фланкирует последовательность RG (где R-пурин), а З -сайт-всего один остаток G. Тем не менее последовательности, фланкирующие интроны извне, могут значительно варьировать, а мутации в них никогда не предотвращают сплайсинг, хотя и могут влиять на его скорость. Нуклеотидные последовательности, фланкирующие интроны изнутри, отличаются больщим постоянством. Первыми двумя нуклеотидами на 5 -конце интрона в РНК почти всегда являются GU (исключение, ОС, встречается всего в двух случаях) следующие четыре нуклеотида могут немного варьировать, но. по-видимому, канонической является последовательность AGU. Замена остатка G или и в месте сочленения обычно блокирует сплайсинг, а замены соседних оснований влияют на сплайсинг по-разному. Указанные щесть нуклеотидов на 5 -конце интрона и определяют специфическую функцию 5 -сайта сплайсинга. Даже криптические (скрытые) сайты сплайсинга (разд. 8.5.е), которые используются только иногда или в тех случаях, когда основные сайты повреждены или пропущены, содержат элемент GU на 5 -конце вырезаемой последовательности. На З -конце интрона всегда находится пара AG, перед которой в интронах млекопитающих чаще всего находится богатый пиримидином участок (Y NYAG). Мутации, приводящие к замене константных А и G на другие основания, также блокируют сплайсинг в этом сайте. [c.105]

Вырезание. Встраивание и вырезание мобильного элемента-совершенно разные процессы точное вырезание элемента не детерминируется им самим. Во многих случаях вырезание не сопровождается встраиванием вырезанный элемент утрачивается и сго судьба остается неизвестной. Вырезание, по-видимому, происходит в результате гомологичной рекомбинации между копиями сайта-мишени (рис. 10.11). При этом может элиминироваться весь элемент и один из фланкирующих его повторов с восстановлением исходного сайта-мишени. Таким образом, вырезание может исправлять мутации, обусловленные встраиванием. В некоторых случаях эти события зависят от продукта хозяйского гена гесА. В других ситуациях ген гесА не нужен и частота вырезания зависит от других рекомбинационных и репарационных функций хозяина. [c.236]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология