Карта генетическая бактериофага

Рис. 7.20. Генетическая карта бактериофага Т4, на которой видно, что гены, участвующие в сборке головки, хвостового отростка и гены синтеза ДНК сгруппированы вместе.

Рис. 8. Генетическая карта хромосомы бактериофага X -

Почему генетическая карта бактериофага Т4 имеет кольцевую форму [c.224]

Мы считаем нужным разъяснить эту деталь она объясняет физический смысл отступлений от аддитивности вероятностей рекомбинации. Ясно, что длина генетической карты в условных единицах, полученная путем сложения малых участков, всегда справедлива. Для бактериофага известна длина молекулы ДНК [c.376]

Г. 69. Генетическая карта бактериофага T4D 1110, 568]. Локализация цистронов установлена о помощью ts- и пш-мутаций. [c.262]

Используя такой метод, У. Вуд и другие смогли показать, какие компоненты бактериофага способны к самосборке, а на каких этапах требуется действие генов, управляющих процессом построения частицы бактериофага (рис. 16.10). Многие из этих генов организованы в опероны, которые сгруппированы в нескольких участках генетической карты фага Т4. Казалось бы, уже на уровне биологической организации прокариот и их вирусов выработаны некоторые механизмы регуляции действия гена и генетического контроля морфогенеза. Хотя сборка надмолекулярных структур составляет важный этап внутриклеточного морфогенеза, основные механизмы регуляции действия генов у эукариот работают по-другому. [c.423]

Роль ДНК как носителя генетической информации подтверждается целым рядом фактов. Эксперимент Эвери, МакЛеода и Мак-Карти показал, что ДНК, вьщеленная из одного штамма бактерий, способна проникнуть в клетки другого штамма и трансформировать их, придавая им некоторые наследуемые признаки донора. Опыт Херши и Чейз продемонстрировал, что именно ДНК бактериофага, а не его белковая оболочка несет генетическое сообщение для репликации вируса в клетке-хозяине. Все соматические клетки организма данного вида сод жат ДНК с одинаковым нуклеотидным составом, который не зависит ни от. питания, ни от условий окружающей среды Хотя нуклеотидный состав ДНК у разных видов различен, в двухцепоче ных ДНК всех видов число остатков аденина всегда равно числу остатков тимина, а число гуаниновых остатков всегда равно числу цитозиновых остатков. [c.890]

Бактериофаги, или, для краткости, фаги, оказались еще более удобной системой для генетических исследований. Два или даже больше фагов могут обмениваться фрагментами своих гомологичных геномов, порождая фаговое потомство с новыми генетическими свойствами (рис. 1.15). Фаговые геномы даже способны к обратимой интеграции с бактериальной хромосомой. При выщеплении из хромосомы фаг может включить в свой геном часть бактериального генома и, таким образом, стать носителем бактериальных генов. Анализ подобного обмена генетическим материалом показал, что даже такие примитивные организмы обладают упорядоченным геномом и индивидуальные гены могут составить генетическую карту. [c.27]

Большая часть наших знаний в области биохимической генетики была получена в результате исследования бактериофагов. Интенсивное изучение Т-четных фагов Т2, Т4 и Тб было начато еще в 1938 г. Максом Дельбруком и его сотрудниками. Хотя размеры исследованных ими вирусов малы, тем не менее оказалось, что они относятся к числу наиболее сложно устроенных из известных вирусов (дополнение 4-Д). Генетической информации, содержащейся в одной линейной молекуле ДНК, которая в случае фага Т4 содержит 2-10 пар оснований, достаточно для кодирования примерно 200 генов. Удалось установить положение 60 из этих генов на генетической карте. Ниже мы рассмотрим вкратце метод, при помощи которого это было сделано. [c.248]

Инфицирование клетки Е. соИ бактериофагом происходит следующим путем фаг впрыскивает свою ДНК через клеточную стенку в цитоплазму. Приблизительно через 20 мин после этого клетка лопается, и из нее выходит около 100 полностью готовых копий исходной вирусной частицы. Такая высокая скорость размножения позволяет проводить в пробирке в течение 20 мин генетические эксперименты, для которых потребовалось бы все население земного шара, если бы эти опыты проводились на людях. Главные принципы, лежащие в основе этого метода, были ясно изложены Бензером [130], который впервые составил карту тонкого строения гена. Частицы бактериофагов, подобно бактериям, можно посеять в чашке с агаром. Отличие заключается лишь в том, что агар должен содержать однородную суспензию бактерий, чувствительных к вирусу. В какой бы участок чашки ни попали вирусные частицы, они заражают какую-либо бактерию. Вокоре инфекция распространяется на соседние бактерии и в результате образуется стерильное пятно (рис. 15-20). Число основных вирусных частиц, содержащихся в суспензии, можно легко определить, сосчитав число стерильных пятен, образовавшихся в результате посева. [c.248]

Для того чтобы тонкое генетическое картирование можно было осуществить на практике, необходим еще один метод. Была составлена генетическая карта для ряда мутантных бактериофагов с делециями, захватывающими большие участки гена г11. С помощью этих мутантов можно было легко определить, в каком именно участке гена соответствующего мутанта находится данная мутация. Последующие эксперименты по рекомбинации с использованием предварительно идентифицированных мутаций позволяют уточнить локализацию мутации в ранее исследованном участке гена. Таким способом Бензеру удалось идентифицировать более 300 мутаций в гене гИ. Он пришел к выводу, что минимальное расстояние между двумя мутантными участками полностью согласуется со строением гена, предложенным Уотсоном и Криком. [c.250]

Обратимся теперь к тонкой генетике бактериофага, связанной с построением детальной генетической карты одной из областей хромосомы Т4. Мы уже упоминали о том, что генетика фага подтвердила принцип линейного расположения всех генетических локусов вдоль одной группы сценления, или хромосомы.Мы знаем, что хромосома фага — это одна молекула ДНК. Далее подтвер- [c.375]

В лизогенных клетках профаг прочно связан с хромосомой клетки-хозяина. При конъюгации клеток профаг вместе с хромосомой хозяина переносится из клетки-донора в клетку-реципиент. Генетические эксперименты показывают, что фаг лямбда присоединен к хромосоме хозяина в совершенно определенном месте (между галактозным опероном и биотиновым локусом). Вначале предполагали, что ДНК бактериофага только прикрепляется к хромосоме бактерии в этом участке. Однако в результате составления генетических карт фага, а также из опытов по рекомбинации стало ясно, что фаговая ДНК при лизогенизации не просто прикрепляется к бактериальной ДНК, а включается в нее. [c.150]

Поэтому было высказано предположение, что каждая аминокислота определяется сочетанием по меньшей мере из трех нуклеотидов, которые могут дать 64 комбинации (4 = 64), что более чем достаточно для кодирования двадцати аминокислот. Крик и его сотрудники [54—56] привели весьма веские доводы в пользу триплетной теории и доказали, что участок полинуклеотида, названный ими кодоном, состоит из трех оснований. Их эксперимент был проведен па А- и В-цистронах локуса Гц бактериофага Т4. Как показал Бензер с помощью тщательно составленной генетической карты фага Т4, от одного определенного участка ДНК зависит, сможет или нет фаг заразить К-штамм Es heri hia oli. Крик и его сотрудники использовали профлавин (стр. 221), чтобы добиться делении (выпадения) одного основания или, наоборот, вставки дополнительного основания в ДНК. [c.271]

У вирусов бактерий (бактериофагов) были получены мутации нескольких типов. Мутантный фаг, как правило, отличается от фага дикого тина спектром литического действия (круг возможных хозяев) или морфологией стерильных пятен. Недавно были обнаружены другие мутанты (так называемые условно летальные)-, отбор этих мутантов основан на их чувствительности к повышенной температуре (такие ts-мутанты способны расти, скажем, при 30, но не при 40°) или на их способности размножаться в клетках какого-то одного определенного типа и неспособности размножаться на близкородственных бактериальных штаммах. Мутанты этой последней группы называются ашЬег-мутантами или просто ат-мутантами. Было показано, что у фагов Т2 и Т4 как мутации ат, так и мутации ts локализованы в различных участках хромосомы. Известно, что эти участки контролируют синтез не только обычных фаговых белков, но и других белков, которые вырабатываются зараженной бактериальной клеткой и необходимы для синтеза компонентов фага, в особенности его ДНК. Анализ всех этих мутантов позволил построить детальные генетические карты для нескольких вирусов бактерий. [c.487]

Рекомбинация у бактериофагов не всегда осуществляется тем же путем, что и у высших организмов. Так, два реципрок-ных кроссовера лишь в среднем образуются с одинаковой частотой. В некоторых клетках могут резко преобладать кроссоверы какого-то одного типа. Это указывает на то, что механизм рекомбинации у фагов так или иначе отклоняется от обычного перекреста, существующего у высших организмов. Тем не менее рекомбинация происходит достаточно регулярно, чтобы для бактериофагов также можно было построить генетические карты, расположив на них гены в определенной последовательности и на разных расстояниях друг от друга. В генетическом отношении фаги ведут себя как гаплоидные организмы с одной группой сцепления. [c.259]

В заключение раздела, посвященного рекомбинации, рассмотрил генетическую карту (рис. 51). Тут мы несколько забегаем вперед, ибо это карта одного из генов бактериофага, а черед бактериофагов еще не наступил (см. стр. 144). Но это делу не помешает. [c.135]

Ледерберг в 1947 г. получил первые генетические карты Е. соИ. Рассмотрим метод, которы г он работал. Брались генетически различные штаммы — один был ауксотрофен по какому-либо метаболиту (лейцину, треонину, метионину, биотину, витамину В ) и резистентен к бактериофагу Tj, второй был диким типом, чувст-внте.пьным к фагу Т и лишенным каких-либо недостаточностей. Примером может служить такое скрещивание [c.309]

При попытках построения генетических карт бактерий для больших участков хромосомы необходимо измерять вероятность вхождения w x). Для этого были предложены различные методы. Один из них использует явление зиготной индукции профага. При конъюгации мужской клетки, несуш,ей профаг, т. е. лизогенной, и женской, нелизогенной, происходит часто переход профага в вегетативную форму и лизис клетки. Причина зиготной индукции в том, что генетическое веш,ество бактериофага попадает с отцовской хромосомой в материнскую клетку, которая не лизогеннаи, следовательно, чувствительна к фагу. Если конъюгировать клетки Н г(Л.+) с клетками Г (Я,"), отбирать в разные моменты времени пробы и засе- вать их на чашках Петри так, как это делается при титровании бактериофага [c.337]

Для сравнения приведем здесь оценки масштаба генетической карты у других организмов. У бактериофага Т , но Бензеру, 1 единица рекомбинации соответствует 250 парам нуклеотидов, у Drosophila, по Понтекорво, — 3 -10 пар нуклеотидов. Зная масштаб генетической карты, можно определить физический размер одного цистрона и оценить кодовое число. Мы видели выше (стр. 333), что размеры цистрона фосфатазы составляют примерно 0,3 единицы вероятности рекомбинации (по расстояниям на генной карте между крайними из изученных мутантов).Это соответствует 1500 парам нуклеотидных звеньев. Молекулярный вес цистрона Р составляет 1500 330 2 = 10 . Белок фосфатаза имеет молекулярный вес 80 ООО, т. е. состоит примерно из 800 аминокислотных звеньев, но опыт показывает, что в макромолекуле этого белка имеется 2 одинаковые структурные единицы. Следовательно, кодированы 400 аминокислотных звеньев белка С помощью 1500 нуклеотидных звеньев нуклеиновой кислоты. [c.340]

Линейное расположение генов в группах сцепления послужило еще одним аргументом в пользу хромосомной теории наследственности. Хромосомы — тоже линейные структуры. В настоящее время карты групп сцепления построены для многих генетических объектов насекомых (несколько видов дрозофилы, комнатная муха, комар, шелкопряд, таракан и др.) млекопитающих (человек, мышь, крыса, кролик) птиц (курица), многих растений (кукуруза, пшеница, ячмень, рис, томаты, горох, хлопчатник и др.), а также для микроорганизмов грибов (дрожжи, аспергилл, нейроспора и др.), водорослей (хламидомонада), бактерий (кишечная палочка, сальмонелла и др.), для многих вирусов эукариот и бактериофагов. [c.108]

Рис. 129. Генетическая карта области г II бактериофага Т1. (По Бензеру).

Область хромосомы с прямо относится к способности бактериофага X образовать профаг. На генетической карте изображены положения несколькнх характерных мутантов фага с утраченной или уменьшенной способностью к лизогенизации. Таковы мутант с ( lear — светлый) и мутант со (от слова кокарда), дающий светлые стерильные пятна, но с небольшим мутным кружком в центре. В области с находятся цистроны, управляющие синтезом ряда бел- [c.383]

В 1964 г. С. Бреннер и его сотрудники получили прямые доводы в пользу такого объяснения природы а/п-фенотипа, а также доказали более общее положение, что бессмысленные кодоны прерывают процесс сборки полипептида. Помимо этого, в их работе независимо от опытов, описанных в гл. XIV, была еще раз продемонстрирована коллинеарность последовательности нуклеотидов в ДНК с последовательностью аминокислот в белке. В работе группы Бреннера использовался набор из 10 атЬег-щтгтоъ бактериофага Т4, содержащих мутации в гене 23 (см. карту на фиг. 154), который определяет первичную структуру белка головки бактериофага. С помощью генетических скрещиваний, подобных описанным в гл. XIII, была построена карта, устанавливающая относительное расположение этих мутаций внутри гена (фиг. 224). [c.453]

Биохимические исследования жизненного цикла бактериофагов семейства 2 были в значительной степени дополнены работами по выделению и исследованию фаговых мутантов. Эти мутанты относились в основном к тем же двум условно-летальным типам, которые были использованы при построении кольцевой генетической карты Т-четных фагов а) чувствительные к температуре ( т ззеп5е ) мутанты, неспособные размножаться при повышенной температуре, при которой происходит развитие фага дикого типа, и б) ат6ег(нонсенс)-мутанты, способные размножаться только в клетках штаммов, несущих супрессорную мутацию, обеспечивающую-включение приемлемой аминокислоты в растущую полипептидную цепь под влиянием мутантного бессмысленного кодона УАГ (УАА или УГА). [c.474]

Оказалось, что фильтрующийся агент, переносящий гены, — это умеренный бактериофаг Р22, по которому был лизогенным один из штаммов, изученных Н. Зиндером и Дж. Ледербергом. Поскольку фаг Р22 мог трансдуцировать любые гены сальмонеллы, это явление назвали общей или неспецифической трансдукцией. Как показал в 1955 г. Е. Леннокс, такой же способностью обладает и бактериофаг Р1 Е. ali. Этот фаг переносит очень небольшой фрагмент хромосомы Е. соИ. Например, совместная трансдукция генов thr и leu наблюдалась только в 1 % случаев, т. е. одна фаговая частица из 100, трансдуцирующих ген thr, несла и ген leu, хотя на генетической карте Е. ali, построенной при конъюгации, эти локусы тесно сцеплены и находятся на расстоянии около [c.210]

Рис. 9.12. Генетическая карта бактериофагов X (снаружи) и ф 80 (внутри) (по В. Н. Рыбчину, 1982)

На основе этого подхода построены генетические карты бактериофагов ф Х174, ф 80, к, которые представляют собой кольцо, соответствуюшэе кольцевой структуре генома этих бактериофагов (рис. 9.11 и 9.12). [c.219]

При сопоставлении генетической карты ф XI74 и его полной нуклеотидной последовательности согласно принципам, которые будут изложены позднее (см. гл. 15 и гл. 19), удалось установить, что два гена этого бактериофага (В и Е) полностью перекрываются с двумя другими генами (А и D). [c.219]

К 1950 г. была обнаружена еще более заманчивая и многообещающая экспериментальная система для исследования связей между генами и функциями клетки. Обычная кишечная бактерия Es heri hia соИ (К соИ) имеет примитивные питательные потребности и делится каждые 20—60 мин (в зависимости от условий культивирования), давая в потомстве офомное число клеток (10 в 1 мл). У нее было обнаружено множество легко выявляемых генетически контролируемых физиологических признаков. Кроме того, использование мутантов, которые достаточно просто выделить и охарактеризовать, позволило идентифицировать гены, кодирующие специфические функции клетки. Таким образом был открыт путь для более формального генетического анализа и создания генетической карты единственной хромосомы Е. соН. Еще одним преимуществом Е. соН оказалось то, что эта бактерия является хозяном для нескольких вирусов (бактериофагов) (рис. 1.14), для которых в свою очередь характерно значительное генетическое разнообразие инфекционных свойств. [c.27]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология