Картирование других организмов

Картирование других организмов [c.55]

Мы не можем подробно описать в этой книге картирование других организмов, однако краткие сведения, изложенные нами, могут помочь в применении методов, о которых шла речь выше. [c.55]

Несмотря на то что число идентифицированных локусов быстро увеличивалось, генетическая карта человека до самого последнего времени почти сплошь состояла из белых пятен. Рассмотрим такой пример. 1000 генов, каждый из которых имеет в среднем размер 10 т.п.н. (экзоны плюс интроны), составляют лишь 10 т.п.н. из 3-10 т.п.н. гаплоидного генома человека. Эти гены могут быть разделены миллионами пар оснований, что затрудняет применение метода прогулки по хромосоме или рекомбинационного анализа, поскольку число родословных, позволяющих проводить такой анализ, мало. Что же касается диагностики, то использование этих методов ограничивается отсутствием информации о мутантных генах и дефектных генных продуктах, ответственных за многие генетические заболевания. К счастью, теперь ситуация здесь в корне изменилась благодаря появлению нового подхода, на котором мы остановимся ниже. Этот подход позволяет проследить за судьбой генов в нескольких поколениях он пригоден для целей пренатальной диагностики, анализа распределения гена в популяции, анализа сцепления и картирования. Его можно использовать и для других организмов. Например, таким способом картируют хромосомы кукурузы, что имеет большое научное значение и может найти применение в сельском хозяйстве. [c.353]

Группа сцепления включает в себя все гены, которые прямо или опосредованно сцеплены между собой. Гены, расположенные рядом, сцеплены между собой прямо гены же, отстоящие друг от друга более чем на 50 ед. карты, распределяются практически независимо. Поскольку сцепление действует на протяженном участке, каждый новый идентифицированный ген в организме можно поместить рядом с группой генов, уже картированных ранее. Таким образом, гены распадаются на дискретное число групп сцепления. Гены одной из групп сцепления всегда независимо комбинируются с генами других групп. [c.16]

Для генетического анализа какого-либо вида организмов необходимо выявление мутантов с определенными физиологическими дефектами (отличиями от особей, принятых за дикий тип). До недавнего времени такие мутанты получали только в результате статистического (случайного, ненаправленного, общего) мутагенеза популяции организмов с последующей селекцией или отбором мутантов, обладающих характерным фенотипом. Измененный ген в выделенных мутантах может быть затем локализован на геноме путем комплементационного или рекомбинационного анализа с другими мутантами или методами физического картирования. Появление методов генетической инженерии позволило с помощью клонирования в молекулярных векторах извлекать отдельные гены даже из очень больших и сложно организованных геномов. Для клонированных генов может быть расшифрована последовательность нуклеотидов, а на ее основе — аминокислотная последовательность кодируемого белка. Более того, можно клонировать, а затем сравнивать последовательности гена (белка) дикого типа и мутантных форм. Исходя из полученной информации можно определить, какие изменения структуры гена (белка) приводят к тому или иному изменению фенотипа организма. [c.171]

Изучение частот рекомбинаций между различными штаммами фагов вскоре показало, что некоторые сайты мутаций тесно сцеплены друг с другом. Рекомбинация между такими сайтами происходит редко. Другие же сайты сцеплены слабо друг с другом, и рекомбинации между ними происходят часто. Эта ситуация напоминает обнаруженную на много лет раньше ситуацию с генами плодовой мушки (дрозофилы)кукурузы и других высших организмов. Главная идея, на которой основано картирование хромосом любого организма, состоит в предположении, что частота реком- РИС. 15-20. Стерильные пятна, образованные бак- [c.249]

Картированные гены ауксотрофности по триптофану образуют опе-рон (см. гл. 15), в котором последовательность расположения генов соответствует последовательным биохимическим реакциям, приводящим к синтезу триптофана. Мы уже видели, что мутации, влияющие на утилизацию лактозы, расположены в хромосоме очень близко друг от друга (рис. 8.16). Такое кучное расположение генов, определяющих родственные генетические функции-это один из наиболее важных фактов, обнаруженных при изучении генетической организации бактерий. Вспомним, что кучное расположение генов, определяющих родственные функции, наблюдалось у бактериофагов X. и Т4 (гл. 7). Такая генетическая организация не случайна она, по-видимому, отражает фундаментальные основы регуляции генетических функций у прокариотических организмов. [c.254]

Наследственная информация кодируется последовательностью нуклеотидов в молекуле ДНК. Любая экспериментальная методика, предназначенная для определения последовательности нуклеотидов, требует химически чистых препаратов ДНК. Слово чистый в данном случае означает не только отсутствие примесей других типов молекул, например РНК и белков, но и гомогенность нуклеотидных последовательностей. Все молекулы ДНК в таком образце должны быть одинаковы как по размерам, так и в отношении последовательности нуклеотидов. По этой причине первыми для изучения генетической организации на уровне нуклеотидов были выбраны вирусы прокариотических и эукариотических организмов. Геномы вирусов относительно малы, и вирусные частицы можно довольно легко отделить от клеточного материала еще до химического выделения интактных молекул ДНК из вирусных частиц. Описанное в гл. 7 гетероду-плексное картирование фага X основано на умении генетиков выделять интактные молекулы ДНК из различных линий фага X, геномы которых с генетической точки зрения уже изучены. То же самое относится и к исследованиям, показавшим концевую избыточность нуклеотидных последовательностей фагов Т2 и Т4 и циклические перестановки в их геномах. [c.260]

Делецией называют потерю части нуклеотидов в геноме организма. Такой вид мутаций удобнее всего использовать для локализации (картирования) функционально значимых участков в генах и кодируемых этими генами белках. Действительно, последовательное удаление все новых и новых участков ДНК на границах генов с помощью делеций оказалось исключительно плодотворным в обнаружении регуляторных элементов генов, исследовании их структурно-функциональных особенностей, взаимного расположения и влияния друг на друга. В то же время укорочение полипептидных цепей белков путем введения делеций в их гены дает возможность получать мини-белки и мини-ферменты для струк-турно-функциональных исследований и биотехнологии. Простой и эффективный метод создания делеций любого размера разработан с использованием экзонуклеазы Ва131 [15]. Метод позволяет удалять нуклеотиды в окрестностях сайтов рестрикции (рис. 32). [c.287]

Помимо задачи картирования генов и установления их структуры, программа Геном человека ставит цель определить структурно-функциональную взаимосвязь генов. Для решения этой задачи используются совершенно новые подходы, которые просто невозможно было представить себе несколько лет на зад. Так, по дефектному ферменту, который является причиной наследственного заболевания, зная последовательность аминокислот в его составе, можно искусственно синтезировать информационную РНК, а затем соответствующий участок ДНК, идентифицировать его на хромосомной карте, выделить нативный ген и клонировать его вне организма, чтобы установить, в чем причина образования дефектного фермента. Таким способом были изучены гены дистрофии Дюше-на, рака молочной железы, мутантной фенилаланингидроксилазы, являющейся причиной наследственной фенилкетонурии, и ряда других генов. [c.73]

Все картированные до настоящего времени гены птиц и млекопитающих, кроме генов гистонов (разд. 29.13), содержат интроны. Почему практически вое гены высших эукариот содержат вставочные последовательности Один из возможных ответов состоит в том, что прерывистые гены отражают процесс эволюции. Экзоны могут соответствовать крупным структурным или функцио-нальньЕМ элементам (доменам), которые соединились и образовали белки с новыми свойствами. Другая возможность состоит в том, что вырезание вставочных последовательностей регулирует поток мРНК из ядра в цитозоль. В соответствии с этой гипотезой сплайсинг (сращивание) первичного транскрипта играет ключевую роль он определяет, какие белки синтезирует клетка. Открытие прерывистых генов у высших организмов ввело нас в увлекательную область [c.79]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология