Мутагенез спонтанный

Механизм этой кооперативности еще совершенно не изучен. Физика спонтанного и химического мутагенеза не развита, ее построение требует детальной расшифровки структуры ДНК-полимеразы и выяснения механизма ее действия. Богатый материал, относящийся к молекулярному механизму мутаций, приведен в обзоре [148] и в монографии [147]. [c.603]

Естественный (спонтанный) мутагенез. На земную биосферу постоянно действуют ионизирующие излучения в виде космических лучей и находящихся в земной коре радиоактивных элементов урана, тория, радиоактивных изотопов К, °Se, , а также различные химические вещества. Под их воздействием у животных и растений спонтанно, т. е. без видимых конкретных причин, постоянно происходят мутации. [c.186]

В существующих теориях спонтанного, химического и радиационного мутагенеза большое значение придается таутомерным переходам оснований. Экспериментально эти переходы при действии ионизирующей радиации не исследованы, но по расчетам предполагается, что для ионной формы оснований наиболее вероятна таутомеризация А и Ц, что приводит к тем же заменам А->ГиЦ->Т. [c.30]

Учитывая важность спонтанных мутаций для эволюции (разд. 7.2.3) и для любых прогнозов биологического будущего человеческого вида, трудно понять, почему этих данных так мало. Наиболее очевидное объяснение состоит в том, что эволюционисты-теоретики обычно не принимают участия в планировании экспериментов по генетике микроорганизмов. Кроме того, изучение спонтанных мутаций в большинстве случаев отнимает намного больше времени, чем эксперименты по индуцированному мутагенезу. Тем не менее кое-какими данными такого рода мы располагаем. Как и предполагалось, аминокислот- [c.192]

Спонтанные изменения генетической природы организма — продуцента основаны на процессах рекомбинации генетического материала in vivo (амплификация, конъюгация, трансдукция, трансформация и пр.). Для вьщеления из природных популяций высокопродуктивных штаммов микроорганизмов используют методы селекции, т. е. направленного отбора организмов со скачкообразным изменением геномов. Методы слепого многоступенчатого отбора случайных мутаций чрезвычайно длительны и могут занимать целые годы. Для возникновения мутаций интересующий ген должен удвоиться 10 —10 раз. Более эффективен метод искусственного повреждения генома. Таким методом является индуцированный мутагенез, основанный на использовании мутагенного действия ряда химических соединений (гидроксиламин, нит-розамины, азотистая кислота, бромурацил, 2-аминопурин, алки-лирующие агенты и др.), рентгеновских и ультрафиолетовых лучей. Мутагены вызывают замены и делеции оснований в составе ДНК, а также индуцируют мутации, приводящие к сдвигу рамки считывания информации. [c.33]

Помимо спонтанного, имеет место селективный мутагенез, который широко используется для получения продуцентов ценных целевых продуктов, например пищевых кислот, лекарственных веществ и т. д. Для получения высокоэффективных штаммов-продуцентов используют направленный мутагенез, [c.455]

Быстрая элиминация леталей, возникающих при спонтанном и индуцированном мутагенезе у растений, заметно облегчает процесс создания новых сортов. Вместе с тем значительно менее сложный эмбриогенез растений создает меньше предпосылок для формирования леталей, чем у животных. [c.24]

С помощью мутагенеза ультрафиолетовым светом и путем отбора спонтанных мутантов были получены два тина мутантов Е. соН. Первый тип вообще неспособен к синтезу фермента Р-га- [c.482]

Метилирование не только способствует репарации ДНК. но может, напротив, облегчать мутагенез. В природе широко распространено-метилирование цитозина. Каждый метилированный цитозин потенциально мутагенен, поскольку продуктом его спонтанного дезаминирования является тимин, нормальное для ДНК основание, а не урацил (продукт дезаминирования цитозина), который удаляется урацил-ДНК-гликозилазой (см. раздел 3 этой главы). У Е. oli за счет активности гена dem цитозины метилированы в последовательности GG. Показано, что метилированный (внутренний) цитозин в Этой последовательности действительно является горячей точкой мутагенеза . [c.83]

Все гибридные семена на обоих растениях имели желтые семядоли и гладкую поверхность после созревания. Растения для скрещивания были взяты из мутантных семей, выделенных при химическом и, частично, спонтанном мутагенезе из нескольких сортов чины разного происхождения. [c.183]

На заводах в процессе длительного культивирования, особенно при непрерывных способах брожения, в результате спонтанного мутагенеза в дрожжевой популяции могут накапливаться мутанты, более приспособленные к условиям производства по сравнению с исходной расой. [c.426]

Вопрос о том, какое из оснований с наибольшей легкостью переходит в редкую форму и, следовательно, включается в спонтанный мутагенез, был исследован в работах [13— 18]. Исследуя я-электронную структуру оснований и предполагая, как обычно, что именно она определяет легкость таутомерных превраш,ений, авторы [13] показали, что Ц и Г имеют наибольшую склонность к существованию соответственно в иминной и лактимной формах. В этой же работе Б. и А. Пюльманы пришли к заключению, что Ц — то основание, которое имеет наибольшую вероятность тауто-меризации. Последнее, однако, противоречит экспериментам [19—21], показавшим, что константа таутомерного равновесия для Ц меньше, чем для У. [c.9]

Принципы действия естественного и искусственного отбора одинаковы. Разница между ними заключается в том, что при естественном отборе структуры популяций перестраиваются под влиянием изменений среды обитания данных видов, при искусственном же отборе они изменяются под направляющим воздействием человека. Применяя искусственный отбор, человек использует законы наследственности и изменчивости организмов и мо кет поэтому значительно ускорять процесс отбора, а также увеличивать коэффициент размнол<ения нуленых ему форм. При искусственном от- боре свободное, случайное скрещивание особей ограничивается или заменяется принудительным скрещиванием специально подобранных родительских пар. Естественный отбор использует спонтанные мутации, человек же может интенсифицировать селекционный процесс путем искусственного мутагенеза. [c.321]

Несмотря на то что туннельный механизм спонтанного мутагенеза приводит к частоте мутаций, согласующейся с экспериментальной, и позволяет истолковать результаты работы [52], он вызывает ряд существенных возражений. [c.28]

МОЖНО было Объяснить значительное увеличение частоты мутаций, индуцируемых ГА, по сравнению с частотой спонтанного мутагенеза (см. выражения (10) и (12) в гл. 1). [c.38]

Это автоматически уменьшает на 5—6 порядков частоту мутаций, индуцируемых состоянием п п- -, которая для этого состояния отождествлялась с вычисленной константой равновесия порядка 10 [199, 200]. Теперь частота мутаций становится равной 10 °—10 и соизмеримой с частотой спонтанных мутаций [49], что свидетельствует о ничтожном вкладе возбужденных состояний с переносом заряда в УФ-мутагенез. [c.62]

Таким образом, если таутомерия ионизированных оснований способна индуцировать мутации, то частота транзиций А — Т -> Г — Ц может заметно возрасти по сравнению с частотой транзиций при спонтанном мутагенезе. [c.70]

Из сказанного можно заключить, что основным регулятором построения белка является ДНК, поскольку она в соответствии со своей структурой синтезирует мРНК, на которой формируется белок. Самые незначительные изменения в структуре ДНК, возникающие в результате спонтанной или индуцированной мутации, неизбежно скажутся на строении мРНК, а матричная (информационная) РНК передаст эти изменения формирующейся на ней цепочке белковой молекулы. Таким образом, выясняется механизм корреляционной связи между изменением (заменой или выпадением) нуклеотидов в составе кодонов или триплетов ДНК и изменениями в структуре белков, а следовательно и в свойствах клетки, в ее наследственности. Изменения в структуре отдельных фрагментов ДНК генов могут происходить в результате различных воздействий внешних факторов— мутагенов (см. Мутации и мутагенез ). Выяснено, что иногда наблюдаются в работе триплетов ошибки . Триплет (кодон) вместо свойственной ему аминокислоты, включает в белковую цепь несвойственную ему аминокислоту, что приводит к изменению свойства белка, а следовательно, и свой- [c.106]

И. В. Дрягина. 1974. В сб. Спонтанный и индуцированный мутагенез в селекции садовых растений. Изд-во МГУ, стр. 25. [c.164]

В селекции растений на устойчивость к заболеваниям большое значение имеет хорошая изученность генетики возбудителя заболевания, спектра его изменчивости по вирулентности, механизмов расообразовательного процесса. В исследовании этих вопросов важную роль может сыграть применение индуцированного мутагенеза. В настоящее время мутанты фитопатогенных микроорганизмов успешно используются как для изучения частной генетики патогена, так и для изучения взаимодействий в системе паразит — хозяин [1]. Мутационный анализ признака вирулентности позволяет до некоторой степени оценить возможность появления в природе определенных рас фитопатогена в результате спонтанного мутирования. Применение мутантов с измененной вирулентностью, возможно, позволит вести упреждающую селекцию растений к расам паразита, которые могут появиться в будущем. [c.334]

То обстоятельство, что в макромолекуле ДНК существуют точки, атакуемые с разной вероятностью, не вызывает удивления. Здесь может сказаться различная плотность расположения водородных связей в зависимости от природы соседних звеньев, а также различная прочность химических связей, вызываемая электронным влиянием я-электронов соседних оснований. Вполне можно себе представить, что определенные сочетания соседних звеньев являются слабыми местами, куда направляется атака химических мутагенов, в частности и тех эндогенных химических веществ, которые производят спонтанные мутации. Существование горячих точек на генетической карте не является привилегией только бактерий и вирусов. Фактически генетика высших организмов давно сталкивалась с этим явлением. Известны необычайно высокие вероятности мутации некоторых генов кукурузы (вероятность спонтанных мутаций достигала 0,1% вместо обычных 10 % на поколение). Известны также многочисленные случаи неустойчивых , легко ревертировавших мутаций с необычайно лржюкой вероятностью реверсии, доходившей до 1 % на поколение, изучение горячих точек и их специфичности к действию му-гёнов дает надежду овладеть в будущем процессом направленного -мутагенеза, т. е. сознательным управлением изменчивостью организмов. При этом сами по себе мутации сохранят характер статистического явления, которое можно рассматривать в принципе лишь с помощью понятий теории вероятностей. [c.409]

Ядерная зона и генетический аппарат клеток прокариот. Бактериальные хромосомы были открыты много позднее, чем эукариотические, так как они не обладают свойством конденсироваться в метафазе, что делает хромосомы эукарий столь видимыми. В 40-х годах XX в. были получены первые доказательства спонтанного мутагенеза у бактерий, и это послужило основанием для предположения о наличии у прокариот мутирующих генов — функциональных элементов хромосомы. Почти в то же время А. Эвери с коллегами раскрыл химическую природу генетического материала в экспериментах по трансформации авирулентного штамма [c.25]

В отсутствие точных сведений о том, какую роль в изменчивости лабораторных культур актиномицетов ( популяциях ) может играть скрещивание или процессы, эквивалептные ому по коночному результату, можно предполагать, что вклад спонтанного мутагенеза в подобную изменчивость окажется в ближайшем будущем более легко анализируемым. [c.92]

Прежде всего, сам по себе туннельный переход протона в ДНК еще не приводит к мутации для появления последней необходим хотя бы один акт репликации. Однако такой акт обязательно включает расхождение спиралей, после чего основания оказываются окруженными молекулами воды. Так как время установления равновесия в растворе значительно меньше времени осаждения нуклеотида на матрице, то еще задолго до завершения цикла репликации установится равновесная для данного раствора концентрация ионизированных и редких таутомерных форм оснований ДНК. Для последующей судьбы этих форм безразлично, с помощью какого механизма они образовались путем туннельного перехода протона или просто отщеплением (присоединением) протона в растворе. В результате, если не предположить, что механизм Лёвдина почему-либо нарушает больцмановское распределение, оказывается, что по своим проявлениям в спонтанном мутагенезе он не может быть отличен от классического механизма мутаций, обусловленного таутомеризацией или ионизацией оснований 54, 55]. [c.28]

Положение дискретной генной структуры как вполне самостоятельной по отношению к химической подтверждается возможностью установить химическими средствами родство между другими, даже самыми специальными, видами молекулярной активности, но не со строго дискретной генетической формой. Это указывает на недоступность для замкнутого химического измерения также предсказания и дифференцировки задатков химического мутагенеза. Химия не предсказала ни одного из найденных потом в генетическом эксперименте мутагенных ппков и не дает определения мутагенной активности как химического понятия, устанавливаемого чисто химическим путем — вне взаимодействия с генами. С другой стороны, предпосылки квантования химической формы заложены в различных группах химической структурной классификации. Они проявились задолго до того, как возникло генное состояние, представляющее завершенный результат распространения квантования на химический уровень. Полные наборы нуклеотидов и аминокислот, взятых в химическом состоянии, не переходят сами в генное, н химическая обработка не сообщает им генных свойств. Последние могли возникнуть в результате спонтанного, очень редкого, крупнейшего скачка в природе, который принес завершенный в каком-то варианте охват [c.76]

Новый подход к расшифровке кода, не связанный со сравнением криптограммы и текста, появился в конце 50-х годов, когда, с одной стороны, было показано, что в определенной точке полипептидной цепи мутантного белка одна аминокислота замещает другую, присутствующую в белке дикого типа, а с другой — были расшифрованы механизмы спонтанного и индуцированного мутагенеза (см. гл. XIII). Например если мутация, приводящая к замене аминокислоты а на аминокислоту , была индуцирована мутагеном, вызывающим транзиции азотистых оснований, то это означает, что кодоны, соответствующие аминокислотам а и , имеют два общих нуклеотида, а третий нуклеотид у обоих кодонов либо пуриновый, либо пиримидиновый. Если, далее, другая мутация, индуцированная мутагеном, вызывающим транзиции, приводит к замене аминокислоты а на аминокислоту у, это значит, что кодоны, соответствующие аминокислотам и Y, имеют один общий нуклеотид и различаются по двум другим нуклеотидам. Таким образом, анализируя известные замены аминокислот в мутантных белках и сопоставляя их с предполагаемыми заменами нуклеотидов, вызвавших мутации в соответствующих генах, в принципе можно построить схему взаимоотношений между аминокислотами и кодонами. Анализируя эту схему, можно попытаться расшифровать генетический код. [c.434]

Во избежание недоразумений следует оговориться, что в ходе эволюционного развития репарационные механизмы возникли, скорее всего, как противоядие против порчи генетического аппарата не только ультрафиолетом, но и проникающей радиацией, химическими веществами и спонтанными ошибками в ходе редупликации генетического материала (радиационный, химический и спонтанный мутагенез). Вместе с тем некоторые из них (например, 505-система), по-видимому, приводят к появлению ошибокв ходе устранения дефектов, а возникающие [c.373]

Спонтанный и индуцированный мутагенез у человека обсуждался в гл. 5 более полно мы рассмотрим этот вопрос в связи с влиянием других факторов. Действие отбора будет проанализировано подробно. Отклонение от равновесия Харди—Вайнберга возникает также в результате ассортатив-ности скрещивания. Обсуждение кровнородственных браков и случайных изменений генных частот приведет нас к рассмотрению брачной структуры популяций с более общей точки зрения и подготовит к лучшему пониманию эволюции человека. [c.294]

Выполняя функции отбора резистентных форм микроорганизмов, возникших в результате спонтанного мутагенеза, антибиотики могут выступать в роли мутагенов, ускоряя процесс появления мутантов, устойчивых к антибиотикам. Мутагенными свойствами обладают такие антибиотики, как стрептомицин, мицерин, азасерин, митомицин С и др. [c.450]

Наличие сцинтилляций и эффекта Вавилова — Черенкова означает, что все живое возникло, развивалось и существует в условиях непрерывного воздействия светового и, в частности, ультрафнапетового облучения, возникающего как в самих биообъекгах, так и в окружающей их среде. При этом световое поле , обусловленное этими эффектами, присутствует везде, где есть биообъекты, и даже в почве или на дне океанов, где другие виды световой радиации отсутствуют [5]. Считается, что эти излучения могут играть определенную роль в таких явлениях, как спонтанный мутагенез, радиобиологические эффекты при естественном и искусственном облучении и накоплении радиоактивных изотопов в организмах [51. [c.162]

Мутационная изменчивость, мутации (от лат. ти1аИо — изменение, перемена) вызывают структурные изменения генов и хромосом, ведущие к появлению новых наследственных признаков и свойств организма. Процесс возникновения мутаций называется мутагенезом, который делится на естественный, или спонтанный, и искусственный, или индуцированный. Мутации возникают внезапно, скачкообразно, в подавляющем большинстве случаев с очень небольшой частотой. Они представляют важнейший источник наследственной изменчивости, тот основной строительный материал , который используется в эволюции организмов. [c.174]

К сожалению, из-за отсутствия каких-либо данных о % 2 невозможно оценить величину Wк. В работе [211 предполагается, что ионизация оснований является менее вероятным механизмом спонтанного мутагенеза, чем таутомерия. Причины этого авторы видят в том, что ионизация приводит к образованию редких пар Г — Т иА — Цс меньшим числом Н-связей, и, кроме того, при включении ионизированного основания отсутствует возможность дополнительной стабилизации ДНК за счет образования комплексас [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология