Амплификация в процессе развития

Амплификация в процессе развития [c.89]

Итак, все приведенные выше примеры показывают, каким образом изменения процессов развития могут оказывать существенное воздействие на дефинитивную морфологию взрослого организма. В принципе это может быть достигнуто при помощи мелких изменений в скоростях нескольких ключевых процессов, т. е. путем мелких генетических изменений. В этом и заключается амплификация в процессе развития. [c.94]

В регуляции генной экспрессии в процессе развития иногда участвует запрограммированная амплификация специфических сегментов ДНК. Это четко показано для некоторых простейших, беспозвоночных и позвоночных. В каждом случае в результате амплификации в специфических клетках в определенный момент времени образуется огромное число генных копий, в результате чего синтезируется большое количество важного генного продукта. Однако молекулярные стратегии, используемые для амплификации в конкретных случаях, существенно различаются. [c.302]

ПЦР с аллель-специфическими праймерами является простым и эффективным методом обнаружения мутаций в геномной ДНК обследуемых индивидуумов. В отличие от всех рассмотренных выше методов аллель-специфическая ПЦР в такой постановке позволяет находить небольшое количество мутантных ДНК на фоне большого числа молекул ДНК дикого типа. Аналогичная генетическая ситуация может иметь место в том случае, если соматические мутации возникают в процессе онтогенетического развития организмов, и лишь небольшая часть соматических клеток (клон соматических клеток) таких орга-низмов-мозаиков содержит анализируемые мутации. В этом случае, например, при онкологических заболеваниях, мутантные ДНК в препаратах суммарной ДНК сильно разбавлены соответствующими последовательностями дикого типа и их трудно обнаружить другими методами. Аллель-специфические праймеры, полностью комплементарные лишь мутантным последовательностям анализируемой ДНК, вовлекаются в амплификацию таких мутантных последовательностей, а последовательности нуклеотидов ДНК дикого типа не амплифицируются. Подобный подход позволяет обнаруживать несколько десятков или сотен молекул мутантной ДНК на фоне десятков тысяч молекул ДНК дикого типа. [c.217]

Как видно из всего представленного в этой главе материала, в последние несколько лет было разработано много новых подходов амплификации последовательностей нуклеиновых кислот как с помощью различных вариантов ПЦР, так и альтернативных методов, включая изотермическую амплификацию. Методы амплификации, с помощью которых в ряде случаев можно заменять традиционное клонирование и осуществлять детекцию специфических последовательностей, становятся все менее трудоемкими, более быстрыми и чувствительными. Прослеживается тенденция к автоматизации всех указанных процессов. Метод ПЦР стал незаменимым в молекулярно-генетических исследованиях, и пока не видно предела его дальнейшему совершенствованию и развитию. [c.250]

С открытием процесса избирательной амплификации какого-либо фрагмента ДНК с помощью ПЦР и дальнейшего развития этого метода появилась возможность специально готовить двуцепочечные матрицы для секвенирования ДНК ферментативным методом. Причем, прибегая к некоторым ухищрениям, более подробно рассмотренным в главе 3, имеется возможность получать матрицы Д1Ж, или обогащенные по одной цепи, или содержащие только одну цепь. [c.58]

Тот факт, что мелкие генетические изменения могут амплифицироваться в процессе развития, приводя к более крупным фенотипическим эффектам, и что морфогенетические процессы часто проявляют устойчивость к нарушениям развития, создаваемым генетическими факторами и факторами среды, позволяет считать, что зависимость между генотипом и фенотипом носит нелинейный характер. Кроме того, изменчивость признаков, детерминируемых генами, ограничена и некоторые их изменения, по-видимому, более вероятны, чем другие. Следовательно, можно сказать, что возникновение генетически детерминированных фенотипических новшеств направляется фенотипом, и это ослабляет концепцию случайности в ее неодарвинистском понимании. Значение амплификации и канализации для эволюционной теории пока еще весьма неясно. Несомненно, однако, что как в адаптационистской, так и в генетической программе эволюционной биологии необходимо учитывать ограничения, налагаемые развитием. [c.101]

При развитии некоторых животных возникает следующая ситуация, носящая временный характер. У многих видов животных во время оогенеза внезапно образуется большое число дополнительных рРНК-генов. Наиболее полно этот процесс был охарактеризован у X. laevis. Путем амплификации его хромосомных повторяющихся единиц образуются кольцевые внехромосомные молекулы ДНК, каждая из которых содержит много повторяющихся единиц. В отличие от хромосомных генов, где соседние повторяющиеся единицы могут иметь спейсеры разной длины, соседние единицы внехромосомных кольцевых молекул всегда имеют спейсеры одинаковой [c.293]

Все рассмотренные выше методы селекции продуцентов биологически активных веществ сегодня, в период интенсивного развития методов генной инженерии, называют традиционными методами. Эти методы в прошедшие 30 лет в огромной мере содействовали созданию микробиологической промышленности антибиотиков, аминокислот, ферментов, витаминов и других практически важных веществ. Исчерпали ли традиционные методы свои возможности Нам кажется, думать так преждевременно, как и надеяться на то, что генная инженерия в ближайшее время сможет быть применена для создания и улучшения обширного круга принадлежащих к разным таксономическим группам продуцентов, которыми располагает сейчас микробиологическая промышленность. Даже более реальная возможность использовать иа основе генноинженерных методов в качестве продуцентов микроорганизмы, для которых эти методы наиболее отработаны, например E sheri hia oli, едва ли удовлетворит промышленность числом продуктов микробного синтеза. В связи с этим очень важно для старых перспективных в промышленном отношении микроорганизмов, помимо совершенствования методов отбора нужного типа мутантов, развивать методы генетического обмена на основе слияния протопластов, трансдукции, трансформации хромосомной и плазмидной ДНК, которые расширяют возможности традиционных методов селекции. Вместе с тем у промышленных микроорганизмов все шире проводится поиск плазмид и предпринимаются попытки их использования в качестве векторов при переносе генетического материала, его клонировании и амплификации. Эти исследования важны для понимания генетического контроля сложных процессов синтеза, таких, иапример, как синтез антибиотиков, для выявления узких мест в биосинтезе многих других продуктов. Одновременно они приближают промышленные микроорганизмы к объектам генной инженерии. Методология генной инженерии постоянно совершенствуется и расширяет свои возможности. В таком успешном встречном развитии разных методов и их слиянии на все большем числе продуцентов можно представить себе ближайшее будущее селекции микроорганизмов, призванной обеспечить промышленность высокопродуктивными штаммами. [c.95]

К другим запланированным перестройкам относятся процессы, с помощью которых прокариоты отвечают на изменение окружающей среды, дрожжевые клетки переключают тип спаривания, а трипаносомы уклоняются от иммунного ответа хозяина. В некоторых системах (гены рибосомных РНК Xenopus и гены, кодирующие белки хориона у D. melanogaster) для удовлетворения потребности в генных продуктах происходит массовая амплификация специфических генов. Известны случаи, когда, напротив, наблюдается массовая утрата ДНК. У некоторых простейших, например у Tetrahymena, геном зародышевой линии заключен в микронуклеус, а гены экспрессируются в соматическом макронуклеусе. При переходе в макронуклеус может утрачиваться 90% генома, поскольку из ДНК исключаются почти все повторяющиеся последовательности. У множества многоклеточных беспозвоночных, в том числе у некоторых нематод, насекомых и ракообразных, большая часть высокоповторяющихся последовательностей в соматических стволовых клетках утрачивается, но в клетках зародышевой линии сохраняется. Этот феномен впервые наблюдали под микроскопом в 1887 г. как димину-цию хромосом во время развития нематод. Таким образом, утверждение, что каждая клетка целого организма имеет ту же ДНК, что и оплодотворенное яйцо, из которого она возникла, не совсем верно. Тем не менее вклад специфических перестроек ДНК в процесс дифференцировки соматических клеток, по-видимому, невелик подавляющее большинство уже клонированных генов имеют одинаковую структуру и в клетках зародышевой линии, и в соматических клетках. [c.358]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология