петель в хромосомах

Рис. 24.32. Схематические изображения инверсии и транслокации и их влияния на расположение генов А — О. I Образование петли в профазе мейоза, вызванное инверсией. II. Участок хромосомы, несущий гены С, О и Е, оторвался и присоединился к хромосоме, несущей гены К, Ь и М.

Нуклеосомы — это только первый уровень компактизации ДНК в клеточном ядре. На втором уровне нуклеосомы объединяются в хроматиновую фибриллу толщиной 25—30 нм. В свою очередь фибрилла изогнута в петли, прикрепленные своими ос-. нованиял1и к ядерному матриксу (скелету). В одной петле содержится от 5 до 50 тысяч пар нуклеотидов. Такая многоэтажная иерархия структур приводит к чрезвычайно плотной упаковке ДНК. Так, в 46 хромосомах человека содержится около [c.296]

Рис. 129, Распушенная метафазная хромосома, полученная путем удаления гистонов прн высокой концентрации соли (о) такой же препарат, обработан-нуклеазой белковый остов остается, петл гидролизуются (б)

Образование петли, сходной с изображенной на фиг. 64, может также привести к возникновению инверсии, т. е. к повороту участка внутри хромосомы на 180°. Это схематично [c.163]

Для того чтобы гомологичные участки хромосомы при конъюгации полностью совместились, инвертированная хромосома должна сделать петлю, а другая хромосома образует выступ, окружающий эту петлю. [c.163]

Фиг. 68. Инверсионная петля в двух конъюгировавших хромосомах из клетки слюнной железы дрозофилы.

Для генетической рекомбинации необходимо тесное сближение рекомбинирующих хромосом. Синаптонемальный комплекс, который формируется перед самой пахитеной и распадается фазу после нее (рис. 14-14), удерживает гомологичные хромосомы рядом, скрепляя их по всей длине, и полагают, что он необходим для осуществления кроссингоаера. Синаптонемальный комплекс представляет собой длинное белковое образование, напоминающее веревочную лестницу, к противоположным сторонам которого плотно прилегают два гомолога, так что получается длинная и узкая пара хромосом (бивалент, риа 14-15). Сестринские хроматиды каждого гомолога остаются тесно сближенными, а их ДНК образует многочисленные петли по ту же сторону от белковой лестницы . Таким образом, хотя гомологичные хромосомы в синантонемальном комплексе сближены по всей длине, материнские [c.18]

Можно предположить, что многоуровневая организация ДНК повышает эффективность работы хромосомы как информационно-поисковой системы клетки. Действительно, компактное расположение сигнальных последовательностей ДНК около матрикса может в принципе облегчать поиск нужной петли ДНК, содержащей требуемый ген. [c.296]

Домены эукариотической хромосомы отличаются от прокариотических доменов. Представление о доменах прокариотической хромосомы сформулировано на основании опытов по релаксации ДНК. Представление об эукариотических доменах опирается на опыты по электронной микроскопии митотических хромосом, с которых удалены гистоны. ДНК эукариот, точнее нуклеосомная фибрилла, находится в релаксированном состоянии. Обработка релаксирующим ферментом не изменяет ее конформации. Следует учитывать, что ДНК навивается на нуклеосомы спиралью. Если те.м или иным способом удалить гистоны с ДНК, то в ней возникают супервитки. Особенно нагляден этот эффект при использовании в качестве модели хроматина кольцевой мини-хромосомы вируса ОВ-40 длиной около 5 т. п. о. Как видно из рис. 127, мини-хромосома на электронных микрофотографиях представляет собой релаксированную структуру. После удаления гистонов ее ДНК суперспирализована. Существует предположение, что тран-скрипционно активные петли эукариотической хромосомы все-таки находятся в торзионно-напряженном состоянии и релакси-руют под действием топоизомераз. [c.246]

Конъюгация между нормальной хромосомой и хромосомой, несущей дупликацию (фиг. 69, первая справа), приводит к образованию такой же петли, как и при конъюгации хромосом, гетерозиготных по делеции. На фиг. 70 изображен пример дупликации, обнаруженный у плодовой мушки. В данном [c.165]

В интерфазных хромосомах хроматиновые волокна организованы в домены, или петли, состоящие из 30 000-100 ООО пар оснований и заякоренные на внутриядерном поддерживающем матриксе. Распределение участков генома в такой структуре не случайно. Мож- [c.293]

Хромосома А В Р С с инверсией, образовавшая I петлю [c.212]

Для объяснения такой автономности предложена модель организации бактериальной хромосомы, схематически изображенная на рис. 28.6. Согласно этой модели, каждый домен состоит из одной петли ДНК, концы которой закреплены каким-то (неизвестным) образом так, что вращательное движение не передается из одного домена в другой. Существует около 100 таких доменов на 1 геном, так что каждый состоит примерно из 40 т. п. н. (13 мкм). При этом ДНК образует более компактную нитевидную структуру, которая еще детально не описана. [c.349]

Часть двух конъюгировавших хромосом из слюн-НОЙ железы (граница между ними показана тонким пунктиром), гетерозиготных по генам Аа, ВЬ,. .. F/. II. Случай с делецией 1 показывает, что гены ud должны быть локализованы в определенной петле хромосомы. III. Случай с делецией 2 аналогичным образом показывает, в каком из сегментов хромосомы должны быть локализованы гены d е. IV. Дальнейшие выводы, полученные на основании изучения этих двух делеций. Поскольку ген d затронут при обеих делециях, а у них имеется лишь один общий темный диск, то пара аллелей D-d должна быть локализована именно в этом диске. [c.226]

До.менная организация хроматина, как уже говорилось, проявляется на уровне метафазных хромосом. Если обработать мета-фазную хромосому при высокой концентрации Na l, удаляющей гистоны, то происходит ее деконденсация и ДНК отделяется ог остова метафазной хро.мосомы в виде большого количества петель (рис. 129). Для сохранения структуры эукариотических хромосом совершенно необходимы ионы Са (и, возможно, Си- ). Остов-сохраняет общую форму метафазной хромосомы и состоит главным образом из полипептидов двух типов. Один из них, по-видимоМу, топоизомераза П. Если окрасить метафазные хромосомы антителами к топоизомеразе И, выяв тяется структура, очень сходная с остовом, видимым при удалении гистонов. Начало и конец каждой Пстли ДНК в таких распушенных метафазных хромосомах локализуются в одном и том же-месте остова. Размер одной петли для млекопитающих составляет в среднем обычно 40—50 т. п. н. [c.246]

Рис. 28.13. Петля хромосомы ламповая щетка , окруженная матриксом из рибонуклеопротеина.

Другой особый вид хромосом, изучение которого позволило значительно расширить наши представления о ядрах эукариот, обнаруживается в профазе мейотического деления ооцитов. Речь идет о хромосомах типа ламповых щеток , которые были подвергнуты детальному исследованию на амфибиях Хепориз. Хромосома типа ламповой щетки представляет собой гомологичную пару хромосом, каждая из которых в свою очередь состоит из двух тесно связанных друг с другом хроматид. Хромосомы находятся в предельно линейной, несконденсированной. форме, причем около 5% содержащейся в них ДНК образует приблизительно 4000 точно спаренных петель, которые видны под электронным микроскопом. Каждая такая петля образована нитью двухцепочечной ДНК длиной около 50 нм, что соответствует приблизительно 150000 оснований. Тот факт, что ни в одной из петель не удается увидеть ни одного разрыва ДНК, подтверждает точку зрения, согласно которой единая молекула ДНК протянута в хромосоме через все петли от одного ее конца до другого. [c.297]

Так же как и пуфы политенных хромосом (которые, возможно, имеют сходное строение), хромосомы типа ламповых щеток активно участвуют в транскрипции. Считают, что приблизительно 3% ДНК участвует в образовании мРНК, накапливающейся в ооците и функционирующей на ранних этапах эмбрионального развития [272]. Было бы логично предположить, что одна петля в хромосоме типа ламповых щеток,, подобно одному диску политенной хромосомы, играет роль транскрипционной единицы. Однако здесь мы сталкиваемся со следующим парадоксом количество ДНК, содержащееся в одном диске или в одной, петле, достаточно для детерминирования 30—35 белков среднего размера. Тем не менее при анализе тонкой генетической структуры хромосомы дрозофилы в каждом диске удается обнаружить не более одной единицы комплементации [273]. Из этого следует, что всего лишь 3% ДНК дрозофилы содержат структурные гены для синтеза белков. Что же делает остальная ДНК и почему мутации в ней не приносят вреда организму Ответы на эти вопросы до сих пор, к сожалению, не получены. [c.297]

Модель строения бактериальной хромосомы должна объяснять также прохождение в клетке процессов транскрипции и трансляции. Согласно существующим представлениям суперспирализован-ные петли соответствуют неактивным в данное время участкам ДНК и находятся в центре нуклеоида. По его периферии располагаются деспирализованные участки, на которых происходит синтез информационной РНК (иРНК), при этом, поскольку у бактерий процессы транскрипции и трансляции идут одновременно, одна и та же молекула иРНК может быть одновременно связана с ДНК и рибосомами (рис. 19). [c.58]

Прежде чем отвечать на этот вопрос, мы должны несколько более тщательно рассмотреть петли, образующие кольца Бальбиани. На рис. 139 дано схематическое изображение пуффа. Здесь изображены только 4 нити политенной хромосомы они как бы вывернуты наружу. Становится ясно, что если все 1000 или даже 4096 петель одной хромосомы лежат вплотную друг к другу, то они становятся видимыми — это и есть пуффы, или кольца Бальбиани. [c.296]

Однако примерно с такой же частотой происходит утрата одного из внутренних участков хромосомы. Такое структурное изменение носит название делеции как правило, деления возникает по способу, изображенному на фиг. 64. В исходной хромосоме abode (первая слева) образуется петля. В точке, где нити хромосомы соприкасаются друг с другом, происходит разрыв и соединение в новом порядке, что приводит к образованию двух новых хромосом палочко- [c.161]

Стрелкой указано место, где находился ныне утраченный участок хромосомы. В этом месте соответствующая нормальная хромосома делает петлю, размер koti>-рой точно соответствует размеру утраченного участка. [c.162]

Группа генов в инве ртированном участке представляет собой замкнутую единицу, не разрываемую перекрестом. Перекрест может происходить у самок в инверсионных петлях, но, как мы только что узнали (стр. 175), хромосомы, получившиеся в результате перекреста, попадают в полярные тельца и элиминируются. Таким образом хромосомы, включающиеся [c.182]

Но из чего состоят эти петли — из ДНК, РНК или белков После окрашивания выяснилось, что количество ДНК в пуффе не превышает ее количества в обычном, не вздутом диске следовательно, здесь могла измениться только форма. Обычно РНК в хромосомах не обнаруживается. Однако вскоре после образования пуффа она появляется в них — это определяется либо при помощи специфических методов окрашивания, либо [c.296]

Пожалуй, более приемлема следуюш,ая модель (рис. 143). Основная масса ДНК в хромосоме существует в виде непрерывной двойной спирали, имеющей в поперечнике около 20 А. В результате наложения гистонов она несколько извивается и потому ее диаметр увеличивается до 40 А. Такая цепь толщиной в 40 А может образовывать петлю — она изгибается и оба ее конца закручиваются один вокруг другого, а если эти изогнутые и закрученные цепи еще раз скручены, то получ ются суперспирали (рис. 144), достигающие в длину 0,3 микрона и вследствие этого видимые в микроскоп. [c.302]

Инверсця (поворот участка хромосомы на 180°) приводит к образованию петли в профазе мейоза на стадии пахинемы. Но это наблюдать трудно. В результате кроссинговера внутри такой петли могут возникать при наличии инверсии, не захватывающей район центромеры, дицентрические (с двумя центромерами) хромосомы, образующие мосты при расхождении хромосом в анафазе I А , а в некоторых случаях и в Л II), сопровождаемые ацентрическими фрагментами. При наличии таких мостов в ряде клеток одного пыльника можно говорить о наличии у мутанта инверсии. Если инвертированный участок мал, то это приводит к нарущению конъюгации хромосом, и в М можно обнаружить, что какая-либо из пар хромосом не образует бивалента, хромосомы лежат отдельно (униваленты). Нехватки И дупликации в Мг приводят к возникновению гетероморфных бивалентов, в которых одна хромосома длиннее дру- [c.122]

Фактор F, включенный в хромосому Hfr между генами ton и la , образует неправильную петлю, в результате чего участок хромосомы la включается в петлю, несущую гены полового фактора. Ре-инпрокный кроссинговер приводит к образованию кольцевого фактора F с включенным геном la , которьпЦможет теперь легко быть перенесен от донорной клетки в реципиентную клетку F—. [c.234]

Исключение неправильно петли приводит к тому, что в образующуюся кольцевую хпо фага входят бактериальные гены gal, а участок фагового гена h остается в хромосоме бакте границе бактериального и фаговых геномов между генами gal и с выщепленная петля солсп клеотидпые последовательности, происходящие частично из области atth Е. соЦ, и qaf Tur.T, Р и ,ну- [c.349]

В интерфазном хроматине и митотических хромосомах, выделенных in vitro, наблюдаются большие петли, состоящие из непрерывной нити, которая, очевидно, закреплена у основания и образует независимые домены, подобные тем, которые обнаруживают в бактериональном нуклеотиде. Эти структуры обсуждаются в гл. 29. [c.350]

Хромосомы типа ламповых щеток получили свое название из-за наличия боковых петель, выступающих в определенных положениях из хромосом. (Они напоминают щетку для чистки керосиновой лампы, которая сейчас уже вышла из употребления.) Петли располагаются парами, по одной у каждой сестринской хроматиды. Петли являются продолжением осевой нити и представляют собой хромосомный материал, который выступает из более компактно уложенного материала хромомеры. [c.355]

Если удалить большинство белков из митотических хромосом, то можно прямо наблюдать петли. Гистоны удаляют путем конкурентного замешения полианионами декстрансульфатом и гепарином. При этом также удаляется значительная часть негистоновых белков. Оставшийся комплекс состоит из ДНК, связанной с белком, который составляет примерно 8% от исходного содержания белков. Как видно из рис. 29.26, хромосомы, лишенные белка, приобретают характерную структуру в виде центрального остова, окруженного ореолом из ДНК. [c.374]

Остов состоит из плотной сети хроматиновых нитей. Нити ДНК, исходяшие из остова, выглядят как петли, длина которых в среднем составляет 10-30 мкм (30-90 т. п. н.). Если для того, чтобы уместиться в нити размером 30 нм, петли должны быть уплотнены в 40 раз, то их средняя длина будет около 0,25-1,0 мкм, т.е. немного больше, чем диаметр хромосомы. [c.374]

Рис. 29.26. Лишенная гистонов хромосома состоит из белкового остова, к которому прикреплены петли ДНК. (Фотография любезно предоставлена Ulri h К. Laemmli.)

Рис. 21.6. Петля, образующаяся при гетеро-зиготности по делеции в хромосомах слюнных желез D. melanogaster. Изображен лишь участок конъюгирующих Х-хромосом личинки, гетерозиготной по Not h. В нижней хромосоме отсутствует участок между ЗС2 и ЗСП.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология