Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Репликация механизм полуконсервативный

Рис. 2.13. Слева- модель полуконсервативного способа репликации ДНК. Справа схематически представлены три теоретически возможных механизма репликации ДНК консервативный ]), дисперсивный (2) и полуконсервативный (3). Объяснение в тексте. Рис. 2.13. Слева- модель <a href="/info/1633434">полуконсервативного способа репликации</a> ДНК. Справа схематически представлены три <a href="/info/27323">теоретически возможных</a> <a href="/info/33626">механизма репликации</a> ДНК консервативный ]), дисперсивный (2) и полуконсервативный (3). Объяснение в тексте.

Рис. 31.1. Полуконсервативный механизм репликации ДНК. Рис. 31.1. Полуконсервативный механизм репликации ДНК.
    Модель ДНК Уотсона и Крика сразу же позволила понять принцип удвоения ДНК. Поскольку каждая из цепей ДНК содержит последовательность нуклеотидов, комплементарную другой цепи, т. е. их информационное содержание идентично, представлялось вполне логичным, что при удвоении ДНК цепи расходятся, а затем каждая цепь служит матрицей, на которой выстраивается комплементарная ей новая цепь ДНК. В результате образуются два дуплекса ДНК, каждый из которых состоит из одной цепи исходной родительской молекулы ДНК и одной новосинтезированной цепи. Экспериментально показано, что именно так, по полуконсервативно-му механизму, происходит репликация ДНК (рис. 26). Несмотря на простоту основного принципа, процесс репликации сложно организован и требует участия множества белков. Эти белки, как и все другие, закодированы в последовательности нуклеотидов ДНК- Таким образом, возникает важнейшая для жизни петля обратной связи ДНК направляет синтез белков, которые реплицируют ДНК. [c.44]

Рис. 28-2. Результаты эксперимента Мезельсо-на-Сталя. В градиенте плотности s l тяжелая [ К]ДНК достигает равновесия в полосе, которая расположена ближе ко дну пробирки, чем полоса равновесия легкой [ N] ДНК. Равновесное положение гибридной ДНК оказывается промежуточным. Определение плотности дочерних ДНК после первого и второго удвоений показало, что репликация ДНК осуществляется по полуконсервативному механизму. Рис. 28-2. <a href="/info/21849">Результаты эксперимента</a> Мезельсо-на-Сталя. В <a href="/info/98949">градиенте плотности</a> s l тяжелая [ К]ДНК <a href="/info/1636330">достигает равновесия</a> в полосе, которая расположена ближе ко дну пробирки, чем <a href="/info/526167">полоса равновесия</a> легкой [ N] ДНК. <a href="/info/1544906">Равновесное положение</a> гибридной ДНК оказывается промежуточным. <a href="/info/4435">Определение плотности</a> дочерних ДНК <a href="/info/1353852">после первого</a> и второго удвоений показало, что репликация ДНК осуществляется по полуконсервативному механизму.
    Репликацией называется процесс удвоения ДНК. Принципиальный механизм его вытекает из строения двуспиральной молекулы ДНК (см. с. 335). В результате репликации образуются две молекулы ДНК, представляющие собой точные копии исходной молекулы Каждая из вновь образовавшихся молекул содержит одну цепь исходной ДНК и одну вновь синтезированную цепь. Иными словами, репликация полуконсервативна—половина родительской молекулы сохраняется в дочерней молекуле. [c.406]


    В 1957 г. М. Мезельсон и Ф. Сталь подтвердили представления Дж. Уотсона и Ф. Крика о полуконсервативном механизме воспроизведения (репликации) ДНК в клетках бактерий (рис. 6.6). [c.122]

    При консервативном типе репликации исходная ДНК остается неизменной во время всего процесса репликации и дочерние ДНК полностью состоят из вновь синтезированной ДНК. При полуконсервативном типе репликации в каждом акте репликации половина родительской ДНК переходит в дочернюю. Полу-консервативная схема репликации была предложена Уотсоном и Криком как логическое дополнение к созданной ими модели строения ДНК. Они предположили, что при репликации комплементарные цепи двойной спирали ДНК раскручиваются и каждая из них служит матрицей для синтеза новой цепи ДНК. Рассматривались также и другие механизмы, с помощью которых может осуществляться полуконсервативный тип репликации. [c.327]

    И одну новообразованную цепь ДНК. Такой механизм репликаций назвали полуконсервативным, поскольку в каждой дочерней ДНК сохраняется лишь одна родительская цепь (рис. 28-1 и 28-2). Полученные результаты полностью исключили консервативный способ репликации, при котором одна дочерняя ДНК должна была бы содержать обе исходные цепи, а другая состояла бы из двух новосинте-зированных цепей. Опыт Мезельсона и Сталя позволил также отвергнуть так называемый дисперсивный механизм репликации, при котором каждая дочерняя цепь ДНК состоит из коротких участков как родительской, так и новообразованной ДНК, соединенных между собой случайным образом. [c.896]

    ДНК Е. oli реплицируется полуконсервативным способом, так что каждая дочерняя двойная спираль состоит из одной родительской и одной новообразованной цепи. Кольцевая бактериальная хромосома реплицируется в двух направлениях из одной и той же точки начала репликации. Некоторые вирусные ДНК реплицируются по механизму катящегося кольца . [c.922]

    Если бы репликация протекала по дисперсионному механизму, то после первого удвоения результат соответствовал бы наблюдаемому и при полуконсервативном механизме, т.е. ДНК занимала бы промежуточное положение между <тяжелой> и <легкой> фракциями. Однако при втором удвоении все молекулы ДНК опять будут иметь одинаковую [c.442]

    Эксперимент Мезельсона и Сталя доказал, что репликация ДНК Е.соИ протекает по полуконсервативному механизму. Как вьп-лядели бы результаты эксперимента, если бы репликация протекала по так назьшаемому <дисперсионкому> механизму, при котором обе [c.197]

    Данные в пользу механизма полуконсервативной репликации [c.163]

    Такие же или сходные механизмы используются и для образования затравок на одноцепочечных участках, временно возникающих в районе репликационной вилки при полуконсервативной репликации двуцепочечных ДНК- [c.263]

    Рис I Схема полуконсервативного механизма репликации. А, Т, О и С-остатки пуриновых и пиримидиновых оснований (соогв. аденина, тимина, гуанина и цитозина) ) -исходная цепь ДНК 2-новая цепь ДНК. [c.252]

    Поскольку в этих опытах наблюдается появление отдельных полос, а не их уширение, что соответствовало бы набору молекул с различными плотностями, результаты опытов не согласуются с представлением о дисперсивной схеме репликации. Репликация по консервативной схеме привела бы к тому, что полоса —Ы сохранялась бы после любого числа делений на среде с МЧ Наилучшим образом согласуется с полученными экспериментальными данными полуконсервативная схема. Очевидно, ДНК при репликации разделяется на две части, однако нельзя считать доказанным, что этими частями являются две антипараллельные цепи, о которых идет речь в механизме, предложенном Уотсоном и Криком. К сожалению, в описанных экспериментах нельзя исключить возможности образования агрегатов. Если агрегаты действительно образуются, то с результатами опытов может быть согласована и консервативная схема репликации. Действительно, если предположить, что молекулы ДНК образуют димеры, то все результаты легко объяснить и с точки зрения консервативной схемы репликации. Однако другие эксперименты указывают на то, что механизм, при котором происходит разделение цепей, все же наиболее вероятен. [c.329]

    Попытки определить экспериментально судьбу и способ распределения атомов реплицирующихся молекул ДНК были начаты за три года до того, как Уотсон и Крик постулировали свой механизм. Фактически статья на эту тему была опубликована Уотсоном еще в 1951 г. Для изучения механизма репликации ДНК использовали опыты по переносу. В этих опытах родительские молекулы ДНК метили или С, затем переносили препарат в нерадиоактивную среду, где и происходила репликация. После этого определяли содержание и относительное распределение родительских радиоактивных изотопов в дочерних молекулах ДНК. Сразу же, как была высказана гипотеза о полуконсервативном способе распределения цепей ДНК, попытки экспериментального решения этого вопроса были интенсифицированы, поскольку только результаты экспериментального исследования могли либо подтвердить, либо опровергнуть гипотезу Уотсона — Крика. Однако технически оказалось довольно трудно осуществить такого рода эксперименты, так как они требовали разработки методов, позволяющих производить измерение очень незначительной радиоактивности в отдельных молекулах ДНК. [c.192]


    В таблице 13.1 приведен перечень основных типов ферментов, вовлеченных в процесс биосинтеза ДНК. В данной главе действие этих ферментов будет обсуждаться сначала в связи с их участием в полуконсервативной репликации ДНК, а затем в контроле репарационных процессов. Как мы убедимся при рассмотрении материала гл. 14, эти же типы ферментов обеспечивают реализацию механизмов рекомбинации. [c.104]

    М. Мезельсон и Ф. Сталь в 1958 г. показали, что репликация происходит по полуконсервативному механизму, т.е. одна цепь синтезируется заново, а вторая сохраняется в исходном виде, и дочерние клетки первого поколения получают одну цепь ДНК от родителей, а вторая цепь является новой. Опыты Мезельсона и Сталя состояли в том, что бактерии долгое время выращивали в среде, содержащей тяжелый изотоп азота Н, который включался в ДНК, а затем переносили клетки в условия, содержащие обычный (легкий) изотоп азота Ы. После репликации дочернюю ДНК фракционировали по плотности. Оказалось, что вся дочерняя ДНК однородна и имеет плотность, промежуточную между плотностью тяжелой и легкой ДНК, т.е. оба изотопа распределились в соотношении 50 50. Это означало, что одна цепь дочерней молекулы ДНК содержала а другая - "Н, что и соответствует полуконсервативной репликации. Такой же процесс повторяется при образовании второго поколения клеток, в результате только две из четырех до- [c.54]

    Изучение метаболизма ДНК, поначалу направленное в основном на уточнение деталей механизма полуконсервативной репликации, позволило обнаружить необычайное множество ферментов и других белков, придающих молекулам ДНК in vivo еще большую структурно-функциональную мобильность. На сегодняшний день ясно, что сохранность закодированной в ДНК информации, предназначенной для передачи последующим поколениям, обеспечивается скорее за счет активного метаболизма, нежели просто за счет стабильности, присущей самой структуре ДНК. [c.163]

    Нри репликапии ДНК две пепи двойной спирали расплетаются и расходятся по мере того, как синтезируются новые пепи. Каждая родительская пепь служит матрицей для образования новой комплементарной цепи. Таким образом, репликация ДНК полуконсервативна - каждая дочерняя молекула получает одну цепь родительской молекулы ДНК. Репликация ДНК-сложный процесс, в осуществлении которого участвует много белков, в том числе ДНК-полимеразы трех типов и ДНК-лигаза. Активированные предшественники синтеза ДНК-четыре дезокси-рибонуклеозид-5 -трифосфаты. Новая цепь синтезируется в направлении 5 —>3. Этот синтез осуществляется путем нуклеофильной атаки внутреннего атома фосфора очередного дезоксинуклеозидтрифосфата 3 -гидроксильным концом цепи затравки. Самое важное состоит в том, что ДНК-по-лимераза катализирует образование фосфодиэфирной связи только в том случае, если основание очередного нуклеотида комплементарно основанию матричной цепи. Другими словами, ДНК-полимеразы — ферменты, направляемые матрицами. ДНК-полимеразы I, II и III обладают также 3 —>5 -экзонуклеазной активностью, которая увеличивает надежность репликации путем удаления не комплементарных остатков. ДНК-полимеразам I и Ш присуща, кроме того, 5 —>3 -нуклеазная активность, играющая важную роль в механизмах репликации и репарации ДНК. [c.43]

    Синтез (репликация) ДНК должен происходить таким образом, чтобы образовались две новые цепи двухтяжевой ДНК с той же самой последовательностью оснований, т. е. той же генетической информацией, что и родительская. Благодаря такому процессу из данной родительской клетки возникают две дочерние. Репликация становится возможной потому, что двухтяжевая родительская ДНК разделяется на отдельные нити, из которых каждая служит матрицей для синтеза новой спирали. Если бы две цепи были ковалентно связаны, энергия, необходимая для разделения цепей, была бы весьма значительной. Сохранение последовательности оснований в процессе репликации происходит благодаря высокой специфичности при образовании водородных связей между пуриновыми и пиримидиновыми основаниями. Так что, например, аденин на одной цепи двойной спирали всегда будет находиться напротив и образовывать водородные связи с тимином во второй цепи. При разделении цепей аденин из одной цепи всегда будет взаимодействовать с тимином в процессе синтеза новой комплементарной цепи. Аналогичным образом тимин, который находился напротив аденина в родительской двойной спирали, после разделения цепей будет взаимодействовать в процессе синтеза новой комплементарной цепи с аденином. Следовательно, на каждой из разделенных цепей родительской двойной спирали, как на матрице, синтезируются две новые цепи двухспиральмой ДНК, обладающие совершенно одинаковой последовательностью оснований с родительской молекулой. Такой механизм синтеза ДНК называется полуконсервативным механизмом репликации, поскольку исходная двойная спираль наполовину сохраняется (рис. 3.9), т, е, каждая из двух образовавшихся двойных спиралей содержит одну цепь из родительской молекулы. [c.148]

Рис. 28-1. Принцип эксперимента Мезельсона-Сталя, целью которого было выбрать один из двух возможных механизмов репликации тяжелой [ К] ДНК (обозначена черным цветом), когда репликация происходила в среде с легким изотопом азота [ Н]. Легкие цепи ДНК обозначены красным цветом. А. Консервативный механизм репликации. Если бы репликация протекала по этому механизму, то одна из двух дочерних двухцепочечных молекул содержала бы две легкие , а другая-две тяжелые цепи. Последующее удвоение дочерних молекул должно было бы привести к появлению четырех двухцепочечных молекул, одна из которых была бы тяжелой , а три других- легкими гибридные ДНК при этом не образуются. Б. Полуконсервативный механизм репликации. При этом типе репликации каждая из двух дочерних двухцепочечных молекул ДНК должна была бы содержать одну родительскую ( тяжелую ) цепь и одну легкую цепь. Последующее удвоение дочерних молекул приводило бы к образованию двух гибридных и двух легких молекул ДНК. Рис. 28-1. Принцип эксперимента Мезельсона-Сталя, целью которого было выбрать один из <a href="/info/1696521">двух</a> <a href="/info/1351709">возможных механизмов</a> репликации тяжелой [ К] ДНК (обозначена <a href="/info/646709">черным цветом</a>), когда репликация происходила в среде с <a href="/info/477360">легким изотопом</a> азота [ Н]. <a href="/info/509626">Легкие цепи</a> ДНК обозначены <a href="/info/1011214">красным цветом</a>. А. Консервативный <a href="/info/33626">механизм репликации</a>. Если бы репликация протекала по <a href="/info/440363">этому механизму</a>, то одна из <a href="/info/1696521">двух</a> дочерних <a href="/info/1382081">двухцепочечных молекул</a> содержала бы две легкие , а другая-две <a href="/info/104561">тяжелые цепи</a>. Последующее удвоение дочерних молекул должно было бы привести к появлению четырех <a href="/info/1382081">двухцепочечных молекул</a>, одна из которых <a href="/info/1330306">была</a> бы тяжелой , а три других- легкими гибридные ДНК при этом не образуются. Б. Полуконсервативный механизм репликации. При этом <a href="/info/1409428">типе репликации</a> каждая из <a href="/info/1696521">двух</a> дочерних <a href="/info/1382081">двухцепочечных молекул</a> ДНК должна <a href="/info/1330306">была</a> бы содержать одну родительскую ( тяжелую ) цепь и одну <a href="/info/509626">легкую цепь</a>. Последующее удвоение дочерних молекул приводило бы к образованию <a href="/info/1696521">двух</a> гибридных и <a href="/info/1696521">двух</a> легких молекул ДНК.
    Генетический материал любой клетки представлен ДНК, информационные свойства которой определяются специфической последовательностью четырех нуклеотидов в полинуклеотидной цепи. Полуконсервативный механизм репликации ДНК, в результате которого из одной родительской двухцепочной молекулы образуются две дочерние молекулы, содержащие по одной родительской и одной вновь синтезированной комплементарной полинуклеотидной цепи, наилучшим образом обеспечивает идентичность исходной и синтезированных молекул и, следовательно, сохранность видоспецифической наследственной информации в ряду поколений клеток и организмов (см. гл. 4). Частота ошибок, возникающих в процессе репликации, порядка 10 . [c.142]

    Выводы из эксперимента Мезельсона-Сталя. Результаты эксперимента Мезельсона-Сталя доказали, что репликация ДНК в Е. oli протекает по полуконсервативному механизму. Согласно так называемой дис-персивной модели, цепи родительской ДНК расщепляются при репликации на фрагменты произвольного размера, а затем соединяются с фрагментами новосин- [c.924]

    Для нормального функционирования аппарата исправления ошибок, связанных с включением неправильных нуклеотидов, необходимо располагать механизмом, позволяющим отличать новосинтезированную цепь ДНК от родительской матричной цепи. В противном случае с вероятностью 1/2 будет происходить исправление нуклеотида в родительской цепи, приводящее к закреплению потенциально мутагенной ошибки, допущенной ДНК-полимеразой. Вероятно, для установления различий между родительской и дочерней цепями ДНК в Е. соИ используется метилирование аденина в последовательности GAT . Эта палиндром-ная последовательность обычно метилирована в обеих цепях родительской ДНК. При полуконсервативной репликации метилированной ДНК образуется дочерняя ДНК, в которой одна цепь, пришедшая от родительской ДНК, метилирована, а новообразованная цепь в течение некоторого времени после выхода из области репликативной вилки остается неметилированной. Следует заметить, что метилирование новообразованной цепи ДНК осуществляется ферментом, отличным от метилаз, входящих в систему рестрикции—модификации, обсуждавшуюся в гл. 9. Бактерии dam , дефектные по метилированию аденина в результате нарушения синтеза соответствующей метилазы характеризуются повышенной частотой спонтанных мутаций, что подтверждает гипотезу об участии метилазы dam в системе исправления ошибок репликации. [c.123]

    Результаты этих опытов не совместимы ни с консервативным, ни с дисперсивным механизмом репликации ДНК они согласуются с представлением о полуконсервативном механизме. При репликации цепи раскручиваются и расходятся. На каждой одиночной цепи происходит синтез новой комплементарной цепи. В этом процессе участвуют ДНК-по-лимеразы. Функция их проста они связывают между собой нуклеотиды, расположившиеся путем спаривания оснований в правильном порядке, и таким образом синтезируют новую полинуклеотидную цепь. Биохимические механизмы показаны на рис. 2.15 и поясняются в подписи к этому рисунку. С подробностями можно ознакомиться в учебниках по молекулярной биологии. [c.38]

    О механизме репликации ДНК см. также Модель Кэрнса, Репликационная вилка, ДНК, Модель разматывающегося рулона, ДНК-зависимая ДНК-полимераза, Полуконсервативная модель [c.74]

    Не вызывало никаких сомнений, что существование постулированного Уотсоном и Криком механизма репликации должно быть отражено в особом распределении вещества родительской молекулы ДНК в дочерних молекулах. Откровенно говоря, такой способ распределения никто не мог бы представить себе до открытия комплементарной двойной спирали. Поскольку две родительские полинуклеотидные цепи разделяются, выполняя роль матриц для роста новых цепей, атомы родительской двойной спирали равномерно распределяются в двух дочерних молекулах первого цикла репликации. Однако в последующих циклах репликации не должно происходить дальнейшего перераспределения атомов исходной родительской ДНК, так как целостность индивидуальных полинуклеотидных цепей родительских молекул ДНК не нарушается в процессе репликации. Например, среди четырех дочерних двойных спиралей, образовавшихся во втором цикле репликации, две должны содержать по одной родительской полинуклеотидной цепи и по одной синтезированной de novo, две же другие будут состоять целиком из неродительского вещества. Говоря более точно, в каждой из 2s дочерних двойных спиралей, образованных в g синхронных циклах репликации родительской молекулы ДНК, одна цепь будет синтезирована в самом последнем цикле, а комплементарная ей цепь будет синтезирована с вероятностью 2 в -м цикле перед последним. Такой способ распределения родительских атомов получил название полуконсервативного в отличие от консервативного распределения, при котором в процессе репликации сохраняется целостность всей родительской двойной спирали. При консервативном способе репликации среди дочерних молекул ДНК, образованных в результате g циклов репликации, всегда должна быть одна и только одна двойная спираль, по- [c.190]

    Вывод, сделанный на основании экспериментальных данных Месел-сона и Сталя, подтвердивших предложенный Уотсоном и Криком механизм репликации, встретил следующее возражение хотя данный эксперимент убедительно доказывает существование какой-то элементарной единицы ДНК, которая реплицируется полуконсервативно, приведенные данные никак не доказывают, что эта единица действительно представляет собой двойную спираль ДНК. Например, возможно, что дочерние молекулы ДНК первой генерации обязаны своей ( Ы — Ы)-гибридной плотностью не полуконсервативному способу репликации, показанному на фиг. 89, а одному из двух альтернативных способов распределения, изображенных на фиг. 92. Один из этих способов можно назвать диспер- [c.195]

    С получением таких данных стало очевидно, что можно понять природу процесса репликации, ответственного за синтез ДНК — предшественника фага, проследив за судьбой молекулы родительской ДНК, инъецированной в клетку-хозяина инфицирующим фагом. В частности, интересно было установить, действительно ли при репликации атомы родительской молекулы распределяются полуконсервативным способом, в соответствии с механизмом, постулированным Уотсоном и Криком. Первые опыты такого рода, подобно опытам при изучении бактериальной ДНК, включали метод по переносу с использованием радиоактивных изотопов или С), и они не дали определенных результатов. Однако вскоре после того, как Меселсон и Сталь исследовали распределение ДНК по плотности методом градиентного центрифугирования, этот метод стали использовать для изучения репликации ДНК Т-четных фагов. [c.268]

    Результаты такого эксперимента показали, что у фагового потомства большинство родительских атомов Р содержится в молекулах- гибри-дах с плотностью, промежуточной между плотностью предельно легких молекул родительской ДНК и предельно тяжелых молекул ДНК потомства. Следовательно, атомы родительской ДНК Т-четного фага распределяются в вегетативных репликах этой молекулы действительно полуконсервативно следовательно, аутокаталитическая функция фаговой ДНК и синтез генетического вещества для потомства протекают в соответствии с механизмом репликации, предсказанным Уотсоном и Криком. [c.269]

    Хотя не было ясно, как именно осуществляется механизм перемены матриц при полуконсервативной репликации фаговой ДНК, большинство молекулярных генетиков пятидесятых годов принимало этот механизм. Рассказ о всеобщем признании и последующем развенчании доктрины копирования с переменой матриц составил бы интересную главу в истории генетики, начать которую следовало бы с опубликованного в 1931 г. Беллингом первого предположения о перемене матриц при репликации хромосом у высших организмов и его отречения от этого предположения в 1933 г. Однако подобный рассказ выходит за рамки этой книги. Достаточно сказать, что сейчас вряд ли кто-нибудь верит в копирование с переменой матриц. [c.299]

    Теперь мы уже вполне подготовлены к тому, чтобы приступить к вопросу, поставленному в гл. VU, а именно к вопросу о молекулярном механизме возникновения тех изменений в последовательности нуклеотидов ДНК, которые приводят к мутациям. Действительно, исследование характера возникновения мутаций Т-четных фагов с использованием методов генетического анализа с высоким разрешением дает большие возможности для проникновения в природу мутационного процесса. Использование фагов имеет еще одно важное преимущество по сравнению с ис-лользованием бактерий. Мутации фаговой ДНК можно изучать как в том случае, когда она находится в состоянии покоя вне клетки в составе инфекционной фаговой частицы, так и когда она находится в реплицирующемся, внутриклеточном, вегетативном состоянии. Уже самые первые исследования Херши и Лурия показали, что частота спонтанных мутаций в покоящейся ДНК очень мала — столь мала, что в течение многих лет считалось (как потом оказалось, ошибочно), что внеклеточные фаговые частицы вообще не мутируют месяцами и даже годами. Таким образом, новые мутации появляются в основном во время вегетативного размножения фага в клетке-хозяине. Рассмотрим следующий пример. Культуру Е. oli заражают препаратом фага Т2/- с титром 10 частица/мл. Фагу дают размножиться в течение нескольких циклов, пока все бактерии в культуре не подвергнутся лизису, а титр фага не достигнет величины 10 частица/мл. Оказывается при этом, что с каждым циклом размножения доля г-мутантов во всей популяции фагов увеличивается (примерно с 10" в начале до 10 в конце). Следовательно, мутанты фага возникают в результате ошибок копирования при внутриклеточной репликации его генетического материала. Репликация ДНК родительского фага является очень точным процессом. И все же при репликации иногда происходит ошибка, порождающая в одной из вегетативных реплик изменение последовательности нуклеотидов, или мутацию. Мутантная реплика генетического материала включается затем при созревании в инфекционную фаговую частицу, которая в свою очередь заражает новую бактериальную клетку. В этой клетке очень точно копируется уже измененная информация, содержащаяся в мутантной частице поэтому все потомство такой частицы оказывается тоже мутантным. Поскольку репликация ДНК вегетативного фага происходит в соответствии с постулированным Уотсоном и Криком полуконсервативным механизмом, размножение фагового генома можно рассматривать как процесс бинарного деления и с точки зрения статистического анализа совершенно аналогичным процессу размножения генома бактерий. Следовательно, уравнение, связывающее долю мутантных особей п среди общего числа N потомков одного исходного родителя, возникших после g генераций, с частотой мутаций а [c.315]

    Если элементарное мутационное событие представляет собой [включение неправильного нуклеотида в определенный участок синтезируе-мой полинуклеотидной реплики и если ДНК вегетативного фага реплицируется в соответствии с полуконсервативным механизмом Уотсона и Крика, то мы можем предсказать такую особенность вновь рождаюш егося мутантного генома, которую без знания молекулярной основы процесса мутирования вообще невозможно было бы предвидеть. Предположим, что во время синтеза цепи-реплики происходит одна из редких ошибок копирования, например остаток тимина в родительской цепи незаконно спаривается с гуанином, а не с аденином. В результате этого мутагенного акта репликации возникает двойная спираль с исходной ин-формацией в старой (родительской) цепи и мутантной информацией в цепи, синтезированной заново (фиг. 160). При следующем цикле репликации комплементарные нити этой мутантной молекулы вновь разъединяются и каждая из них, функционируя как матрица, синтезирует новую комплементарную цепь. В результате появляется одна двойная спираль ДНК, несущая мутантную информацию в обеих цепях, и одна немутантная двойная спираль. Исходная мутантная молекула ДНК представляет собой, следовательно, гетеродуплексную гетерозиготу, которая несет в одном участке два аллеля — мутантный и немутантный, по которым при следующем цикле репликации происходит расщепление. Можно ожидать, что во время внутриклеточного размножения фага некоторые молекулы ДНК фага с мутацией, возникшей в результате ошибки копирования при последней репликации, будут извлечены из вегетативного фонда фага и войдут в состав зрелых инфекционных частиц. Эти частицы и будут мутационными гетерозиготами. [c.325]

    Полуконсервативный механизм репликации у бактерии Es heri hia oli был однозначно продемонстрирован в классическом эксперименте Мезел-сона и Сталя с применением тяжелого изотопа азота в сочетании с равновесным центрифугированием. [c.57]

    Почему наряду с репликативным синтезом бывает нужен и репаративный синтез ДНК Как известно, репликация ДНК осуществляется полуконсервативным способом [28] при этом генетическая инфорхмация непрерывно передается от одного поколения другому. Понятно, что при передаче цепей ДНК дочерним клеткам в течение многих лет, веков и даже тысячелетий в структуре этих цепей могут возникать ошибки . В связи с этим в про цессе эволюции живой материи выработался механизм, способный исправлять участки ДНК, в которых появились такого рода искажения. [c.26]


Смотреть страницы где упоминается термин Репликация механизм полуконсервативный: [c.349]    [c.125]    [c.482]    [c.160]    [c.403]    [c.68]    [c.301]    [c.163]    [c.197]    [c.204]    [c.348]    [c.397]    [c.110]    [c.160]   
Биологическая химия Изд.3 (1998) -- [ c.482 , c.483 ]




ПОИСК







© 2025 chem21.info Реклама на сайте