Инициация хромосомы соИ

Инициация репликации хромосомы Е. со i [c.61]

Для инициации репликации хромосомы Е. соН необходима так-—транскрипция области ориджина PH К-пол и меразой. Поскольку [c.61]

Поскольку ДНК-полимеразе необходимы как цепь-затравка, так и свободная цепь-матрица, этот фермент не способен осуществлять репликацию целой нативной хромосомы, если последняя является двухцепочечным кольцом, одноцепочечным кольцом или интактным линейным дуплексом, в котором спарены все основания. В связи с обязательным требованием для работы ДНК-полимеразы затравки и матрицы возникло много принципиальных вопросов относительно инициации к элонгации синтеза цепей ДНК. [c.902]

Расшифровка полной нуклеотидной последовательности РНК-хромосомы вируса R17 и аминокислотных последовательностей трех вирусных белков, кодируемых этой РНК, позволила получить важную дополнительную информацию о генетическом коде и о специфических сигналах инициации и терминации синтеза полипептидных цепей (гл. 29). [c.922]

Оказалось, однако, что синтез обеих новых цепей может идти не только в одном направлении, но и сразу в обе стороны от точки инициации. Такой механизм предполагает раскручивание двойной спирали сразу в двух местах-с образованием двух разветвлений реплика-ционных вилок на одной молекуле ДНК. Удвоение хромосомы у Е. соИ занимает примерно 40 мин. Между тем эта бактерия при благоприятных условиях делится со временем удвоения порядка всего лишь 20 мин. Этот факт можно объяснить тем, что обе дочерние хромосомы, по имеющимся данным, начинают новый цикл деления еще до того, как заканчивается предыдущий. О механизме репликаций ДНК получено гораздо больше детальных сведений, чем можно было здесь изложить. Между механизмами репликации фагов, плазмид и бактериальных хромосом существуют значительные различия. Для углубленного изучения этих вопросов следует обратиться к литературе по молекулярной биологии. [c.40]

Инициация репликации неизбежно влечет за собой дальнейшее деление прокариотической и эукариотической клетки. С этой точки зрения число потомков клетки определяется серией принимаемых ею решений, инициировать или не инициировать репликацию ДНК. Если репликация началась, то до ее завершения последующее деление клетки не сможет произойти. Именно завершение репликации, по-видимому, служит сигналом для клеточного деления. Дуплицированные геномы сегрегируют по одному в каждую дочернюю клетку. У эукариот это происходит в процессе митоза, у прокариот используется какой-то другой механизм. В обоих случаях единицей сегрегации является хромосома. [c.396]

Репликация и клеточный рост у бактерий тесно связаны. Частота инициации циклов репликации определяется скоростью роста клетки. И завершение цикла репликации согласовано с делением клетки на две, в процессе которого дочерние хромосомы сегрегируют. [c.399]

Репликация каждого бактериального репликона, в частности хромосомы Е. oli, как правило, начинается в одной избранной области ДНК, называемой ориджином репликации (от англ. origin — начало, обозначается ori). Ориджин репликации каждого репликона имеет вполне определенную последовательность ДНК. В результате инициации раунда репликации иа ориджине образуются одна илн [c.60]

Инициация репликации строго регулируется. Полиреплнконная организация требует, чтобы в каждом цикле клеточного деления каждый ориджин сработал только один раз, в противном случае на хромосоме образуются разветвленные структуры. Для дрожжевых [c.69]

Общая, или гомологичная, рекомбинация характерна для всех живых организмов от вирусов и бактерий до многоклеточных эукариот. При гомологичной рекомбинации происходит обмен участками между гомологичными, т. е. очень похожими по последовательности, лтолекулами ДНК- Так, к сбщей рекомбинации относятся обмены между гомологичными хромосомами в мейозе у эукариот и рекомбинационная инициация репликации ДНК бактериофага Т4 (см. гл. ХП1). В первом приближении можно сказать, что гомологичная рекомбинация не создает принципиально новых последовательностей, а перетасовывает уже имевшиеся сходные варианты одной и той же последовательности (рис. 51). Чтобы подчеркнуть важность этого свойства, достаточно сказать, что при гомологичной рекомбинации между двумя сходными генами, кодирующими белок, оба рекомбинантных продукта оказываются не нарушенными, не происходит, например, сдвига рамки считывания, Другими словами, при гомологичной рекомбинации каким-то образом обеспечивается взаимное узнавание одинаковых (или очень сходных по последовательности) участков рекомбинирующих. молекул. Если же го.чологии нет, то и рекомбинация такого рода происходить не будет. [c.84]

Процессы метилирования несомненно участвуют в инактивации одной из двух Х-хромосом в клетках млекопитающих. Неактивное состояние одной из двух Х-хромосом, возникающее в раннем развитии эмбриона, цитологически обнаруживается по наличию компактного гетерохроматического тельца Барра. Это неактивное состояние наследуется в клеточных поколениях, а реактивация Х-хромосомы происходит при образовании герминальных клеток. Путем деметилирования с помощью 5-азацитидина также удавалось активировать гены неактивной Х-хромосомы. По-видимому, инициация инактивации Х-хромосомы обеспечивается взаимодействием со специфическими белками, а метилирование — это вторичный процесс, закрепляющий неактивное состояние Х-хромосомы в последующих клеточных делениях. [c.220]

Необычной особенностью репликации ДНК фага Ми является то, что, во-первых, все вновь синтезированные копии фагового генома оказываются в состоянии профага (т. е. включены в клеточную хромосому) и, во-вторых, фагоспецифическая последовательность нуклеотидов, которая послужила матрицей для образования дочерних геномов, остается в клеточной хромосоме на том же месте, где она находилась до репликации. Другими словами, репликация идет без выщепления резидентного профага и, по существу, представляет собой репликативную транспозицию. Вероятная схема этого процесса представлена на рис. 152. Фагоспецифические белки обеспечивают сближение концов профага, интегрированного в клеточную хромосому (аналогично тому, как они это делают с проникшей в клетку молекулой ДНК фага). Участок хромосомы, в котором сближены концы прсфага, контактирует с другим участком этой же хромосомы или с какой-либо другой находящейся в клетке молекулой ДНК. В этом свежем участке появляется ступенчатый разрыв (два однонитевых разрыва на расстоянии 5 п. н.) возникают однонитевые разрывы и по обеим границам резидентного профага. Выступающие 5 -концы клеточной ДНК соединяются с З -концами вирус-специфических последовательностей, а З -концы клеточной ДНК выполняют роль затравки. Таким образом, инициация раунда репликации представляет собой в этом случае вариант рекомбинационной инициации- В результате Полуконсервативной репликации и последующих процессов репарации в клеточной хромосоме оказывается две копии профага в каждой из них одна чз цепей пронсходнт из резидентного профага, а вторая синтезирована заново. При повторении этого процесса Количество профагов в клеточной хромосоме может достигать сотни. [c.287]

Если тот факт, что репликация ДНК У Е. соИ начинается процессом специфической инициации, за которым следует элонгация вдоль хромосомы в двух направлениях, установлен вполне надежно, то вопросы, касающиеся терминирования процесса репликации, изучены значительно хуже. В результате ряда экспериментов было установлено, что терминация каким-то образом запускает синтез специфической мРНК и белка, необходимых для деления клетки [200]. Таким образом, клеточный цикл состоит как бы из серий последовательно протекающих событий, каждое из которых включает следующее событие. [c.276]

Описанные случаи внедрения элемента сопровождаются мутациями с самыми разными фенотипическими проявлениями, обусловленными подавлением образования или, наоборот, гиперпродукцией белка. Можно наблюдать полную или частичную реверсию мутаций к норме, вызванную вырезанием мобильного элемента при сохранении в составе хромосомы только одного ДКП. Перемещение мобильных элементов по геному могут способствовать распространению регуляторных сигналов (сайтов инициации транскрипции, сигналов полиаденилирования или энхансеров). Роль мобильных элементов в эволюции систем регуляции может быть значительной, если принять во внимание, что геном эукариот кодирует транс-действующие белковые факторы, способные специфически регулировать инициацию транскрипции в районе ДКП. [c.230]

Если вектор представляет собой плазмиду, реплицирующуюся независимо от хромосомы, то он должен содержать сайт инициации репликации, функционирующий в хозяйской клетке. Если же вектор предназначен для встраивания в хозяйскую хромосомную ДНК, то для обеспечения рекомбинации он должен нести последовательность, комплементарную определенному участку хромосомной ДНК хозяина (хромосомный сайт интеграции). Поскольку технически многие операции с рекомбинантными ДНК сложнее проводить в клетках эукариот, чем прокариот, большинство эукариотических векторов сконструированы как челночные. Другими словами, эти векторы несут два типа сайтов инициации трансляции и два типа селективных маркерных генов, одни из которых функционируют в Es heri hia oli, а другие — в эукариотических хозяйских клетках. Такие векторные системы экспрессии разработаны для дрожжей, насекомых и клеток млекопитающих. [c.136]

Искусственные дрожжевые хромосомы (YA ) предназначены для клонирования больших фрагментов ДНК (100 т. п. н.), которые затем поддерживаются в дрожжевой клетке как отдельные хромосомы. УАС-система чрезвычайно стабильна. С ее помощью проводили физическое картирование геномной ДНК человека и анализ больших транскриптонов, создавали геномные библиотеки, содержащие ДНК индивидуальных хромосом человека. YA -вектор напоминает хромосому, поскольку он содержит последовательность, функционирующую как сайт инициации репликации ДНК (автономно реплицирующуюся последовательность), сегмент центромерной области дрожжевой хромосомы и последовательности, образующиеся на обоих концах при линеаризации ДНК и действующие как теломеры, обеспечивающие стабильность хромосомы (рис. 7.3). При встраивании чужеродной ДНК в YA может происходить нарушение рамки считывания маркерного дрожжевого гена. В результате продукт этого гена не образуется, и при выращивании клеток на специальной среде можно наблюдать цветную реакцию. Кроме того, некоторые YA -векгоры несут селективный маркер, независимый от сайта клонирования. Несмотря на все преимущества, YA пока не использовались для промышленного синтеза гетерологичных белков. [c.137]

К сожалению, некоторые свойства этого штамма (чувствительность к высокой концентрации этанола, неэффективность экспрессии кДНК глюкоамилазы, поддержание плазмид только при определенном давлении отбора) делают его непригодным для промышленного использования. Однако эти недостатки удалось устранить. Во-первых, продукцию глюкоамилазы повысили примерно в 5 раз, удалив из плазмиды область отрицательной регуляции WO7-про-мотора длиной 175 п. н. Во-вторых, из плазмиды удалили дрожжевой сайт инициации репликации и встроили в нее сегмент ДНК, гомологичный участку дрожжевой хромосомы, превратив ее тем самым в интегрирующий вектор, который встраивается в дрожжевую хромосому и стабильно поддерживается в клетке. В-третьих, в качестве клетки-хозяина для модифицированной таким образом плазмиды использовали другой штамм [c.290]

Искусственная хромосома содержит три основных элемента концевые участки (теломеры), центромеру и точки инициации репликации. Свойства теломерных областей хромосом человека хорошо изучены, чего нельзя сказать о центромерах и точках инициации репликации, и существовали опасения, что искусственную хромосому человека не удастся сконструировать, пока не будут досконально изучены все ее элементы. Однако уже получены и поддерживаются в трансфицированной культуре клеток стабильные линейные искусственные хромосомы человека (микрохромосомы), состоящие из множества ДНК-повторов (длиной около 1 м. п. н.) центромерной области Y-хромосомы, высокомолекулярных фрагментов геномной ДНК и теломерных участков. В их центромерную область был встроен ген устойчивости к неомицину, что позволило использовать среду G418 в качестве селективной. В нескольких G418-устойчивых клетках были обнаружены микрохромосомы длиной от 6 до 10 м. п. н. [c.501]

Искусственная дрожжевая хромосома, YA (Yeast artifi ial hromosome) Рекомбинантная ДНК, состоящая из дрожжевой плазмиды и интегрированных в нее центромерных и теломерных областей хромосом дрожжей и маркерных генов и содержащая несколько сайтов инициации репликации. [c.550]

Существуют разные точки зрения относительно роли мезосом в клетке. Согласно одной из них мезосомы не являются обязательной сфуктурой, а служат только для усиления определенных клеточных функций, увеличивая общую рабочую поверхность мембран. Получены данные о том, что с мезосомами связано усиление энергетического метаболизма клеток. Мезосомы ифают роль в репликации хромосомы и ее последующем расхождении по дочерним клеткам, участвуют в процессе инициации и формирования поперечной перегородки при клеточном делении. Для некоторых грамположительных бактерий обнаружено участие мезосом в секреторных процессах. [c.53]

Принято использовать понятие репликон , предложенное в 1463 г. Ф. Жакобом, С. Бреннером и Ф. Кьюзеном для обозначения генетической единицы репликации, т. е. сегмента ДНК, который автономно воспроизводится (реплицируется) а процессе клеточного роста и деления. Каждый репликон должен иметь систему управления собственной репликацией. Хромосома Ё. oli, плазмиды, ДНК бактериофагов представляют собой репликоны разной сложности, способные к автономной репликации tf клетке и имеющие систему инициации. Репликон может содержать в себе гены, кодирующие синтез всех белков, необходимых для репликации (хромосома Е. oli), части таких белков (некоторые сравнительно крупные бактериофаги) или использовать для своей репликации практически только чужие белки (мелкие фаги М13 или G-4, содержащие однонитевые циклические ДНК). [c.407]

Так же как у прокариот, репликация состоит из трех основных стадий инициации, элонгации и терминации. Реп.1икация эукариотической ДНК происходит одновременно во многих областях хромосомы и, по-вндимому. инициируется на определенных последовательностях ДНК, которые хорошо идентифицированы у ряда вирусов. Инициация, как и у прокариот, требует участия специфических белков. [c.411]

Рис 59 Цикл деления Е oli — образование хромосомы со многими вилками в процессе репликации (а — инициация б — деление в — терминация) цифры обозначают минуты кле точного цикла [c.168]

A. Зиготена. Перед конъюгацией хромосом их образующиеся белковые нити отделены друг от друга затем они сближаются и, когда в одном или нескольких местах инициации синапсиса между хромосомами установится надлежащее расстояние, формируется синаптонемальный комплекс, часто начиная с ковда хромосомы. На примере половых хромосом (X и Y) видно, что для спаривания хромосомам нередко приходится преодолевать огромные расстояния внутри ядра. Темные тельца-ядрьники. [c.20]

Более того, утверждалось, и это особенно вызывало удивление, что направление вегетативной репликации ДНК, контролируемой Р-фак-тором, противоположно тому, в котором происходит перенос хромосомы во время конъюгационной репликации ДНК- Как бы то ни было, но, хотя вопрос о том, играет ли роль интегрированный Р-фактор также в вегетативной репликации хромосомы Hfr-клe ки, не лишен интереса, он, по-видимому, не может служить критерием правильности модели, согласно которой перенос хромосомы во время конъюгации осуществляется путем инициации специального цикла репликации ДНК- Следует, однако, заметить, что если конъюгационная репликация ДНК, контролируемая Р-репликатором, действительно протекает pari passu с переносом хромосомы, тогда она должна протекать со скоростью, составляющей лишь Vs скорости вегетативной репликации ДНК. Так, при условиях роста, когда вегетативная репликация всей хромосомы Е. oli требует 30 мин (см. гл. IX), для конъюгационного переноса всей хромосомы требуется 100 мин. [c.240]

Интересно отметить, что если бы инициация репликации происходила локально в одной точке хромосомы, то при скорости биосинтеза 50 нуклеотидов в минуту репликация одной молекулы ДНК потребовала бы 800 ч. Однако в реальности инициация синтеза ДНК происходит сразу в нескольких точках хромосомы, называемых точками инициации репликации, или ориджинами (от англ. origin — источник, начало, происхождение). [c.350]

Задержанно ранние гены включают в себя два гена репликации (необходимых для литической инфекции) и семь генов рекомбинации (некоторые из них отвечают за рекомбинацию при литической инфекции два гена необходимы для интеграции ДНК фага лямбда с бактериальной хромосомой при лизогенизации). Функции двух ге-нов-регуляторов, ll/ lll, необходимы для инициации синтеза лизогенного репрессора. Регуляторный ген Q кодирует фактор антитерминации, благодаря которому бактериальная РНК-полимераза получает возможность приступить к транскрипции поздних генов. Таким образом, задержанно ранние гены служат для двух целей одни из них необходимы для установления фагом лизогенного со- [c.208]

Бактериальная хромосома содержит один репликон следовательно, единицы репликации и сегрегации совпадают. Инициация в одной точке начала репликации ведет к репликации всего генома. Наряду с хромосомой бактерии могут содержать плазмиды каждая плазмида представляет собой автономный кольцевой геном и является отдельным репликоном. Некоторые плазмиды разделяют строгость репликации бактериальной хромосомы они представлены в бактериальной клетке в виде одной копии на каждую копию хромосомы (однокопийные плазмиды). Другие плазмиды являются многокопийными, количество их копий в клетке превышает 1. ДНК каждой фаговой или вирусной частицы также составляет репликон, спо- [c.396]

Клетки Е. oli способны расти с различными скоростями время удвоения варьирует от 18 до более чем 180 мин. Так как бактериальная хромосома представляет собой один репликон, частота репликационных циклов контролируется числом событий инициации в единственной точке начала репликации. Скорость синтеза ДНК при постоянной температуре более или менее постоянна. Репликация происходит с одинаковой скоростью до тех пор, пока не наблюдается ограничений в снабжении предшественниками. [c.399]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология