Уникальные гены и генные семейства

У всех видов большое число генов, составляющих геном, организовано в сравнительно небольшое число хромосом. Генетический материал каждой хромосомы представляет собой чрезвычайно длинную последовательность ДНК, содержащую множество линейно расположенных генов. Довольно долго оставалось загадкой, сколько всего генов существует в геноме. Представление о том, что каждый ген может существовать сам по себе, как уникальное целое, пришлось пересмотреть, когда было обнаружено, что во многих случаях кластеры родственных генов организованы в небольшие семейства. [c.8]

Уникальные гены и генные семейства [c.77]

Иногда гены являются действительно уникальными, т. е. представленными всего одной копией на гаплоидный набор ДНК. Однако это не самый частый случай. Чаще, особенно для высших эукариот, гены представлены не одиночными копиями, но семействами нескольких, сходных между собою генов, выполняющих сходные функции, т. е. кодирующих родственные друг другу белки. [c.78]

Вторую батьшую разнородную группу составляют подвижные (мобильные) генетические элементы разной природы. На нх датю приходится значительная часть генома — 10—20 о. В отличие от генов первой группы, осуществляющих общеклеточные функции, отдельные семейства которых сгруппированы в одном или нескольких районах эукариотического генома, подвижные элементы рассея-иы по геному, перемежаясь с уникальными последовательностями ДНК (см. гл, XI). [c.190]

Обладая уникальной способностью к переносу ДНК через видовые барьеры, вирусы, почти несомненно, играли важную роль в эволюции тех организмов, которые они инфипируют. Многие вирусы часто вступают в рекомбинапию как друг с другом, так и с хромосомами клеток-хозяев при этом они захватывают случайные фрагменты хромосом и переносят их в другие клетки или другие организмы. Кроме того, включившиеся в геном хозяина (интегрированные) копии вирусной ДНК (провирусы) становятся постоянными компонентами генома у большей части организмов. Примеры гаких провирусов мы находим в семействе бактериофагов X и среди гак называемых эндогенных ретровирусов, многочисленные копии которых обнаруживаются в геномах позвоночных. Интегрированная вирусная ДНК часто видоизменяется так, что способность образовывать полнопенный вирус у нее утрачивается, но она все еще может кодировать белки, причем некоторые из них оказываются полезными для клетки. Вирусы, следовательно, так же, как и половой процесс, создают возможности для ускорения эволюции, открывая для нее такой путь, как смешение генофондов различных организмов. [c.325]

Существуют ли мобильные элементы в геноме человека До сих пор подобные элементы в геноме человека еще не выявлены. Однако, также как и у дрозофилы, у человека имеются рассеянные по геному повторяющиеся фрагменты ДНК (разд. 2.3.1.1), иногда содержащие даже палиндромные последовательности, которые по аналогии могли бы рассматриваться в качестве мобильных элементов. Например, онкогены имеют структурную гомологию с клеточными РНК-вирусами (ретровирусами, разд. 5.1.6) сходные с ретровирусами повторяющиеся элементы идентифицированы в ДНК человека [429] показано, что вирусная ДНК мутагенна для клеток млекопитающих [1463]. В геноме человека обнаружена особая группа диспергированных повторяющихся последовательностей, так называемые Alu-последовательности. Уже указывалось, что ядерная ДНК человека организована по типу ДНК Xenopus, т.е. состоит из уникальных последовательностей длиной 1-2 т.п.н., перемежающихся повторяющимися последовательностями длиной 0,1-0,3 т.п.н. Мы говорили также, что некоторые из этих последовательностей представляют собой палиндромы, т.е. состоят из комплементарных инвертированных повторов (разд. 2.3.1.1). Однако если в геноме Xenopus эти повторяющиеся последовательности формируют много разных семейств, то у млекопитающих, таких, как грызуны или приматы, они обнаруживают сильную гомологию [505]. У человека 3-6% всей геномной ДНК приходится на повторяющиеся последовательности длиной 300 п. н. и 60% таких повторов, как показано рестрикционным анализом, ока- [c.143]

Обратная трансляция аминокислотной последовательности Met-Phe-Asn- ys-Trp указывает на необходимость синтеза 15-звенного вырожденного олигонуклеотида со следующей первичной структурой ATGTT(T/ )AA(T/ )TG(T/ )TGG, в которой нуклеотиды в скобках отмечают места с неоднозначной последовательностью. Теоретически олигонуклеотид длиной в 14-15 нуклеотидов, полученный путем обратной трансляции последовательности из пяти аминокислотных остатков должен быть уникальным для геномов такого размера, как геном человека. Впрочем, это утверждение верно лишь в том случае, если геном представлен случайной последовательностью. На практике это не так. В любом большом геноме встречаются мультигенные семейства с близкой первичной структурой, и наблюдается гомология между многими последовательностями, которая отражает их зависимое друг от друга происхождение. Поэтому 15-звенный олигонуклеотид при исследовании генома человека скорее всего не окажется геноспецифическим. Однако извлечь специфическую геномную последовательность с помощью таких олигонуклеотидов можно при использовании их в качестве праймеров для ПЦР на матрице кДНК соответствующей клонотеки. В этом случае неспецифические олигонуклеотиды скорее всего не будут участвовать в образовании продукта ПЦР. [c.165]

Геиы сывороточного альбумина и а-фетопротеина. У зародышей млекопитающих среди белков сыворотки крови преобладает а-фетопротеин, а после рождения основным белком становится сывороточный альбумин (разд. 8.3.д). Оба белка синтезируются в печени и каждый из них кодируется уникальным геном. У мыщей эти два гена сцеплены с образованием тандема длиной 15 т.п.н. тандем локализован в хромосоме 5, причем альбуминовый ген находится перед геном а-фетопротеина. Хотя эти гены значительно дивергировали и не гибридизуются, по своей структуре они достаточно сходны и можно предположить, что они образовались в результате тандемных реитераций и последующей дивергенции. Например, положение четырнадцати вставочных последовательностей и длины пятнадцати экзонов в обоих генах очень близки (структура гена а-фетопротеина показана на рис. 9.20./1). У человека два упомянутых гена, сцепленных с третьим членом семейства [геном витамин D-свя-зывающего плазматического белка-группоспецифичного компонента (G )], локализованы в длинном плече хромосомы 4. [c.184]

Несмотря на то что штамм Е. соИ К12—это уникальный, отличный от других штамм Е. соИ, он не однороден по своим свойствам и на самом деле представляет собой семейство родственных бактериальных штаммов, происходящих от одного исходного изолята. Известные в настоящее время члены этого семейства отличаются друг от друга мутациями в одном или нескольких генах. Некоторые штаммы Е. соИ К12 получены с помощью направленного отбора специфических по фенотипу клонов, но большинство из них имеют неиден-тифицированные аллельные особенности. Многие из этих особенностей несущественны для свойств суб-клона, используемого в качестве хозяина для рекомбинантных молекул ДНК, однако некоторые имеют важное значение. Эти последние свойства клеток-хозяев, которые проявляются в зависимости от используемого вектора, можно разбить на несколько классов одни из них имеют отношение к точной репликации вектора, другие—к успешному [c.228]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология