Мутанты oti

Диссоциация — процесс изменчивости чистых культур в результате неблагоприятных воздействий среды. При этом может изменяться биохимическая активность микроорганизмов, интенсивность размножения и т. п. Адаптация — приспособление к новым условиям жизни. Появляющиеся свойства могут закрепляться и передаваться по наследству. Механизм адаптации микроорганизмов, изучен недостаточно. Полагают, что адаптация и диссоциация — это процессы отбора отдельных наиболее приспособленных клеток — мутантов, которые, размножаясь в создаваемых условиях,, становятся преобладающими в популяции. [c.17]

Для того чтобы стало понятно, как была получена приведенная на рис. 15-1 хромосомная карта, необходимо вкратце рассмотреть некоторые из методов генетических исследований. (К этому вопросу мы еще вернемся в разд. Б.) Первые работы по составлению генетических карт относятся к тому времени, когда было обнаружено, что существуют мутанты, рост которых зависит от присутствия в среде специфических фак- [c.184]

В то время когда проводилось картирование г//-области, мало что было известно о функциях белков, детерминируемых этими двумя ци-стронами. Сейчас же мы знаем, что как белок гПА, так и белок гПВ включаются в мембраны бактериальных клеток, инфицированных фагом [132, 133]. Там они облегчают лизис зараженных клеток, в результате чего стерильные пятна, образуемые г//-мутантами, бывают больше по размеру, а их края — более четкими, чем в случае стандартных бляшек. [c.251]

Еш,е до того как была окончательно установлена триплетная природа кодонов, Крик и его сотрудники, остроумно использовав мутации со сдвигом рамки, доказали, что генетический код действительно составлен из нуклеотидных триплетов. Рассмотрим, что произойдет при спаривании двух штаммов бактерий, каждый из которых несет мутацию со сдвигом рамки (например, делецию —1). В результате генетической рекомбинации могут образоваться мутанты, содержаш,ие обе мутации со сдвигом рамки. Однако распознать такие рекомбинанты будет трудно, так как (согласно практически любой теории кодирования) они по-прежнему будут продуцировать полностью дефектные белки. Крику и его сотрудникам удалось, однако, ввести в тот же ген третью мутацию со сдвигом рамки того же типа и наблюдать, что рекомбинанты, несуш,ие все три делеции (или вставки), были способны синтезировать, по крайней мере частично, активные белки. Это объясняется просто. Делеции одного или двух нуклеотидов полностью инактивируют ген, тогда как при делеции трех нуклеотидов, расположенных в пределах одного гена и близко друг от друга, ген укорачивается лишь на три нуклеотида. В гене будет содержаться в этом случае лишь небольшая область с измененными кодонами. Кодируемый белок будет нормальным, за исключением небольшого участка, в котором некоторые из аминокислот будут заменены, а одна будет полностью отсутствовать. Мы уже знаем, что в большинстве белков полностью инвариантна лишь сравнительно небольшая доля аминокислот. Таким образом, очень часто ген, в котором модифицирована небольшая область, может синтезировать функционально активные продукты при условии, что не произошло сдвига рамки считывания. [c.252]

Условно-летальные мутанты сыграли чрезвычайно важную роль в изучении генетики бактериальных вирусов. Они были использованы также в качестве мощного метода при изучении сложных проблем, связанных с физиологией бактерий. Так, например, насколько сложно устроена система, необходимая бактерии для того, чтобы почувствовать наличие в среде питательного вещества и подплыть к нему Оказалось, что бактерии запрограммированы чувствовать градиенты концентрации химических аттрактантов и менять направление движения таким образом, чтобы оказываться в области с более высокой концентрацией [141, 143]. Было бы интересно узнать, какое количество белков необходимо для того, чтобы чувствовать аттрактант, передавать необходимый информационный сигнал жгутикам (дополнение 4-Б) и направлять движение последних, вызывая их вращение, приводящее либо к передвижению вперед, либо к беспорядочному подергиванию (гл. 16, разд. Б,7). [c.255]

Также известна микробная деградация дибензотиофена микроорганизмами No ardioides. Из культуры No ardia sp. был получен мутант PKSP12, способный разрушать дибензотиофен. При деградации салицилата, толуола, нафталина, крезола, катехина, пиридина, анилина на минеральной среде с 0,5 мМ дибензотиофен за 24 ч разрушается на 70%. Кроме того, мутант вызывает деградацию салицилата, толуола. [c.126]

Хотя бактерии не растут на нафталине или бифениле, эти соединения стимулируют высвобождение неорганической серы из ДБТ-сульфона. Кроме того, нафталин индуцирует поглощение клетками кислорода при использовании ДБТ-сульфоксида, но не ДБТ-сульфона. Окисление ДБТ-сульфона индуцировалось им самим, а также ДБТ-сульфоксидом. Ацетат и сукцинат подавляли окисление ДБТ-сульфоксида и ДБТ-сульфона по механизму катаболитной репрессии. У мутантов DBTS2, не способных расти на ДБТ-сульфоне, высвобождения серы из данного соединения не наблюдалось, а у мутантов, не способных разлагать бензоат, высвобождение серы происходило с такой же скоростью, как и у родительских штаммов [46]. [c.127]

Отдельные аминокислоты можно качественно и количественно определять микробиологическим способом. Для роста мутантов Ывигозрога сгазза и других микроорганизмов часто требуется присутствие определенных аминокислот. Если в питательную среду, содержг-щую все необходимые аминокислоты кроме одной, внести подходящий микроорганизм, то его размножение будет происходить только в том случае, если к среде будет добавлена недостающая аминокислота. При этом размножение будет пропорционально количеству добавленной аминокислоты (до некоторой оптимальной концентрации). [c.384]

Для выяснения механизма репликации бактериальной хромосомы незаменимую роль сыграл анализ разнообразных мутантов, нарушающих репликацию ДНК. Синтез ДНК — функция жизненно важная, и мутации, инактивирующие ферменты синтеза ДНК, легальны. Поэтому, как и в других подобных случаях, были использованы условно летальные мутации, в частности температурочувствитель-ные (ts). [c.54]

На заключительной стадии репликации кольцевых молекул часто остается одно или несколько зацеплений цепей исходной молекулы друг за друга. Это приводит к тому, что двуцепочечные кольца дочерних молекул также оказываются зацепленными, образуют катенан (рис. 35). ДНК-гираза может расцепить зацепленные кольца, используя свою способность вносить временный двуцепочечный разрыв. Такая активность гиразы действительно существенна для репликации ДНК, поскольку в мутантах по гиразе на непермиссив-ной температуре наблюдается нерасхождение дочерних молекул кольцевых ДНК после репликации. Важно отметить, что топоизомеразы необходимы для завершения репликации не только кольцевых молекул, но и очень длинных линейных эукариотических хромосом две очень длинные дочерние молекулы не могут разойтись достаточно быстро, поскольку после репликации оказываются запутанными подобно катенанам, образующимся на заключительной стадии репликации кольцевых ДНК. Действительно, мутанты эукариот (дрожжей) с нарушенной топоизомеразой II дефектны по расхождению дочерних хромосом в митозе. [c.60]

Два фермента обеспечивают высокую избирательность инициации синтеза ДНК, ограничивая инициацию репликации только ориджином. Это топоизомераза I и РНКаза Я, избирательно гидролизующая РНК в составе гибридных дуплексов с ДНК-Действие этих фер.ментов направлено против гибридных ДНК—РНК-участков, которые могут случайно образоваться на ДНК при транскрипции и послужить затравками для начала синтеза ДНК. Возможная роль в этом процессе РНКазы Н очевидна она способна непосредственно гидролизовать РНК во всех таких участках. Что касается роли топоизомеразы I, то необходимо отметить, что гибриды ДНК— РНК образуются лишь в том случае, если ДНК сверхспирализована (образование гибридного дуплекса снимает часть избыточной энергии сверхспирализации), причем сверхспирализована достаточно сильно, чтобы локальные нарушения нормальной вторичной структуры ДНК могли способствовать гибридизации с РНК- Топоизомераза I может релаксировать сверхспиральную ДНК лишь в том случае, если она сверхспирализована отрицательно и достаточно сильно, т. е. в условиях, способствующих возникновению на ДНК упомянутых локальных нарушений вторичной структуры. Таким образом, можно думать, что одна из функций этого ( рмента состоит в поддержании нормальной вторичной структуры ДНК, препятствующей ее гибридизации с РНК и образованию затравки. В мутантах Е. oli по РНКазе Н (ген rnh) или по топоизомеразе I (ген [c.62]

Под влиянием у-лучей у винных дрожжей повышается бродильная, у хлебопекарных— мальтазная активность. Если дрожжи облучать УФ-лучами, то они теряют способность синтезировать лейцин, изолейцин и валин. Таким образом, были получены мутанты, не образующие изоамилового и изобутилового спирта. При обработке хлебопекарных дрожжей УФ-лучами и этнленимииом селекционированы мутанты, превышающие в 2—5 раз контрольные дрожжи по мальтазной активности. [c.202]

При инфицировании образцов необходимо учитывать нагрузку количества конидий на единицу площади (наиболее достоверны результаты при 10 конидий на 1 мм ) наносить конидии на поверхность в виде суспензии не в дистиллированной воде, а в стандартной питательной среде, что обеспечивает оптимальные условия для роста гриба и более жесткие условия для испытания материала учитывать не рост грибов, а фунгицидность материала. Фунгицидность должна проявляться на протяжении 1...5сут., поскольку даже более длительные сроки ее проявления создают возможность образования устойчивых мутантов [43, с. 193]. [c.66]

Интересно сравнить кривую для /С=0,5 с кривой рис. 14.6, построенной по экспериментальным значениям, которая показывает скорость роста мутанта красной хлебной плесени в пробирке, содержащей питательный раствор, в зависимости от концентрации в данном растворе ростового вещества — п-аминобензойной кислоты. Сходство форм кривых указывает на то, что скорость роста данного микроорганизма определяет равновесие, соответствующее уравнению (14.1). [c.397]

Наблюдаемая скорость роста мутанта Иеигозрога (красной хлебной плесени), нуждающегося в п-аминобензойяой кислоте (по данным Тейтама и Билла, 1942), как функция концентрации ростового вещества в среде. [c.398]

Весьма примечательно, что в природе не встречается таких зеленых растений, в которых не было бы каротиноидных пигментов [116]. Правда, при исследовании фотосинтеза используются бескаротиноидные мутанты, но в естественных условиях им едва ли удалось бы выжить. Каротиноиды защищают хлорофилл от разрушительного действия вырабатываемого под действием света молекулярного кислорода. Механизм этого защитного действия пока неясен. [c.53]

Интересно, что подобное же биохимическое нарушение было отмечено у одной мутантной формы Ba illus subtilis . В клеточной оболочке этих бактерий обязательно должны содержаться жирные кислоты с разветвленной цепью (гл. 5, разд. А, 4), а для их синтеза исходным материалом служат СоА-производные разветвленных жирных кислот (гл. 12, разд. Д). Если блокировано окислительное декарбоксилиро-ванне необходимых для этого кетокислот, то мутанты могут расти лишь в среде, содержащей добавленные разветвленные жирные кислоты. [c.117]

У мутантов, способных расти в присутствии шикимовой кислоты, система биосинтеза ароматических метаболитов, очевидно, была заблокирована на одной или нескольких более ранних стадиях. Среди этих мутантов были обнаружены пары таких, которые не могли расти в отдельности, но обретали способность к росту при их совместном высевании (явление, получившее название синтрофизма). Так, мутант 83-2, у которого, как мы теперь знаем, блокировано превращение 5-дегидро-шикимовой кислоты в шикимовую кислоту, извлекая из среды шикимо-вую кислоту, обеспечивал возможность роста мутантам 83-1 и 83-3, поставляя им тот предшественник, который они уже сами могли превращать в коневдые продукты [уравнение (14-40)]. В конце концо [c.137]

Если клетку, будь то бактериальная клетка или метка животного, лишить тимина, то она уже не сможет синтезирОг вать ДНК. Однако синтез белков и РНК может при этом продолжаться. Это можно показать экспериментально, используя мутантов, нуждающихся в тимине. Тем не менее эти клетки рано или поздно теряют жизнеспособность и погибают. Причина такой бестиминовой смерти неясна. Возможно, ти-мин необходим для репарации повреждений ДНК, и при его отсутствии происходит транскрипция поврежденной ДНК, что в конечном итоге приводит к синтезу дефектного белка. Но какова бы ни была причина, это явление положено в основу некоторых наиболее эффективных подходов к химиотерапии рака. Раковые клетки со свойственным им быстрым метаболизмом особенно чувствительны к отсутствию тимина. Поэтому тимидилат-синтетаза оказывается одной из наиболее удачных мишеней для воздействия ингибиторами. Одним из мощ ных ингибиторов этого фермента является монофосфат 5-фтор-2 -дезоксиуридина. Его ингибирующее действие было обнаружено, когда выяснилось, что 5-фторурацил можно использовать для химиотерапии рака. [c.165]

Пути синтеза рибофлавина схематически показаны на рис. 14-34 они установлены в результате исследований, выполненных на грибе Еге-mothe ium (дополнение 8-3) и на мутантах Sa haromy es [163—165]. Восстановление продукта перегруппировки Амадори (на рис. 14-34 этот продукт показан в виде трифосфата, однако не известно, так ли это на [c.174]

Кой минимальной среде. Однако при добавлении одного или нескольких специфических соединений типа аминокислот или витаминов рост мутантных бактерий обычно восстанавливается. Отбор ауксотрофов по пищевым потребностям (так называются эти мутанты) чаще всего осуществляют, высевая большое число облученных или химически обработанных клеток в чашки, содержащие твердую, богатую питательными веществами среду. Затем, когда из отдельных бактерий образуются колонии (клоны), производят отбор ауксотрофов методом peiMHx (отпе. [c.185]

Для перепечатывания реплик к чашке с питательным агаром, на котором растут небольшие колонии бактерий, прижимают стерильную бархатную подушечку, после чего ее используют для перепечатывания реплик в чашки с минимальной средой. Исходные колонии и колонии, образовавшиеся в чашках-репликах (с минимальной средой), сравнивают, после чего отбирают колонии ауксотрофов (которые не росли на минимальной среде). На втором этапе ауксотрофы можио тем же методом реплик перенести в чашки с минимальной средой, содержаш,ей различные питательные добавки (аминокислоты, пурины, пиримидины, витамины и т. д.). Отбор становится проще при предварительной обработке пенициллином (дополнение 7-Г) облученных клеток в минимальной среде. Пенициллин убивает растущие клетки, тогда как ауксотрофы, которые не растут на минимальной среде, выживают. В дальнейшем производят разрушение пенициллина, добавляя пенициллиназу (дополнение 7-Г). В результате этих операций процентное содержание ауксотрофных мутантов в суспензии значительно увеличивается [3]. [c.188]

Обычно бактерии размножаются простым клеточным делением, т. е. количество ДНК в хромосоме удваивается, клетки делятся и дочерние клетки получают идентичные хромосомы. Однако, как показали в 1946 г. 1едерберг и Татум [13а], бактерии могут размножаться и половым путем. Прямых данных о спаривании у бактерий первоначально не было, однако было показано, что если смешать клетки двух различных мутант-лых штаммов К-12 Е.соИ и выращивать их совместно в течение нескольких поколений, то некоторые бактерии вновь обретут способность к росту на минимальной среде. Поскольку каждый из этих штаммов содержал по одному дефектному гену, образование особи, не несущей ни одного из этих дефектов, могло произойти лишь в результате комбинирования генетического материала обеих штаммов. Именно эти опыты по- служили основанием для вывода о существовании у бактерий конъюгации. В дальнейшем было показано, что в процессе конъюгации может происходить истинная генетическая рекомбинация. Это означает, что гены двух спаривающихся клеток могут быть интегрированы с образованием единой цепи бактериальной ДНК- [c.189]

Рифампицин — чрезвычайно эффективный ингибитор бактериальной РНК-полимеразы при концентрации антибиотика 2-10 М степень ингибирования достигает 50%. Рифампицин не препятствует связыванию полимеразы с ДНК, но ингибирует инициацию транскрипции. У мутантов Е. соИ, резистентных к рифампицину (/- /-ген), образуется РНК-полимераза с измененной -субъединицей (иногда это проявляется и в изменении электрофоретической подвижности). Родственный антибиотик стрептолидигии также связывается с -субъединицей РНК-полимеразы и блокирует элонгацию. На хромосомной карте мутации, обусловливающие резистентность к этому антибиотику, располагаются очень близко к /-мутациям. [c.208]

Были обнаружены мутанты по генам, кодирующим факторы EF-Tu, EF-Ts и EF-G, что может облегчить изучение in vivo роли этих белков (аналогичные мутанты для факторов инициации IF-1, IF-2 и IF-3 еще не получены). [c.236]

Подвергнув популяцию бактерий действию антибиотиков, можно отобрать мутанты, способные расти в присутствии соответствующего антибиотика. Этим путем были получены, в частности, мутанты Е. соИ, устойчивые к стрептомицину (однако следует сказать, что частота их появления была очень низкой примерно 10 ). Было установлено, что измененный ген (rpsL или sir А) расположен на генетической карте в области, соответствующей 72 мин >. В дальнейшем было показано, что стрептомицин связывается с рибосомным белком S12, а rpsL — ген этого белка. Среди устойчивых к стрептомицину бактерий можно отобрать мутанты, ставшие зависимыми от этого антибиотика и не способные расти в его отсутствие. Было показано, что такая зависимость от Стрептомицина возникает в результате изменений рнбосомного белка S4. Из этих экспериментов отчетливо видно, что для существенного изменения чувствительности живого организма к определенному токсину или даже для того, чтобы организм сделался зависящим от этого токсина, оказывается достаточно единичной точковой мутации, изменяющей всего лишь одну аминокислоту. [c.240]

Изменения в структуре ДНК встречаются очень редко. Так, например, в среднем ген может удвоиться 10 раз, прежде чем произойдет заметная мутация [128а]. Тем не менее, работая с бактериями нли бактериофагами, мы можем обследовать чрезвычайно большое число особей в поисках мутаций. Если, например, посеять один миллион вирусных частиц на чашку с агаром в условиях, позволяющих распознать мутацию определенного гена, то в среднем мы можем надеяться обнаружить один мутант. Наиболее часто встречаются мутации, обусловленные заменами пар оснований (точковые мутации). Оии происходят в результате включения неправильного основания при репликации или репарации ДНК. При таких мутациях одно основание в триплете кодона замещается другим. В результате возникает другой кодон, что приводит к замене в соответствующем белке одной аминокислоты на другую . Замену одного пиримидина на другой С—)-Т или Т—)-С) или одного пурина на другой пурин иногда называют транзицией, тогда как замену пурина на пиримидин или, [c.246]

Мутантные бактериофаги могут быть обнаружены различными способами, однако наиболее просто это можно сделать по внешнему виду образующихся пятен. Другой тип легко обнаруживаемых мутантов — это мутанты с нарушением специфичности к определенным штаммам бактерий-хозяев. Ключевым отк рытием, позволившим проводить генетическое картирование бактериофагов, явились данные о том, что внутри бактерии-хозяина может происходить генетическая рекомбинация между двумя частицами фага. Рекомбинация может быть проиллю-с рировака следующим Образом. Два разных мутантных штамма бак- [c.248]

Как можно быстро обнаружить рекомбинантный бактериофаг Бензер использовал в качестве клеток-хозяев два штамма Е. oli штамм В и штамм К- Бактериофаги с мутантным геном гП образовывали характерные пятна в чашках с бактериями штамма В, но не росли на бактериях штамма К. Для того чтобы определить частоту рекомбинаций между двумя разными г//-мутантами, вирусы добавляли к жид- [c.249]

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]

Как можно ответить на вопрос о том, локализованы ли мутации в одном и том же гене, в близко расположенных генах или же в генах, отстоящих друг от друга на некотором расстоянии Ответ на этот вопрос можно получить с помощью теста на комплементацию. Если два мутантных бактериофага несут мутации в разных генах, то при заражении бактерии обоими мутантными фагами одновременно часто оказывается, что бактериофаги могут размножаться в бактерии-хозяине. Поскольку в этйм случае у каждого фага есть неповрежденный ген для Одного из двух затронутых белков, все генетические функции в этом случае выполняются. Если же у обоих мутантных фагов поврежден Один и тот же ген, то такие фаги не смогут дополнять функции друг Друга при совместном заражении. Такой эксперимент часто называют Чис-гранс-сравнением. Одновременное заражение двумя различными мутантами — это транс-тест. В качестве же контроля используют цис-тест бактерию заражают одновременно рекомбинантом, несущим обе мутации в одной и той же ДНК, и стандартным фагом. В этом случае репликация должна протекать нормально. [c.250]

Триптофансинтетаза (стр. 141) состоит из двух субъединиц А и В (или а и ), первая из которых содержит всего лишь 268 аминокислот. Тонкую структуру гена А удалось картировать следующим образом. Было выделено большое число мутантных бактерий, неспособных расти на среде, не содержаш,ей триптофана (ауксотрофы по триптофану). Генетические скрещивания проводились с помощью специального трансдуцирующего бактериофага Pike [134]. В процессе размножения в чувствительных к ним бактериях трансдуцирующие бактериофаги иногда включают в собственную ДНК часть бактериальной хромосомы. В дальнейшем, когда такой фаг заражает другие бактерии, часть его генетической информации может переноситься в результате рекомбинации 3 хромосомы бактерий, переживших инфекцию. Используя серии мутантов с делециями аналогично тому, как это было сделано при картировании гена гЛ, удалось разделить ген А на ряд участков, а исследование частоты рекомбинаций позволило осуществить точное картирование. [c.251]

Подобно температурочувствительным мутантам, amber- и o hre-мутанты могут быть получены практически для любого гена бактериофага. Мутантов с терминацией цепи, у которых утерянные гены не имеют жизненно важного значения для бактерий, можно распознать, обеспечив перенос генов либо путем скрещивания, либо путем вирус- [c.254]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология