Сегрегация плазмид

Из многих дрожжевых хромосом были выделены последовательности ДНК, важные для функции центромеры. Эти центромерные последовательности сообщают самореплицирующимся кольцевым плазмидам в клетках дрожжей два свойства, характерные для хромосом. В результате их встраивания, во-первых, уменьшается число копий плазмид на клетку до одной или двух и, во-вторых, осуществляется правильная сегрегация в митозе, так что каждой дочерней клетке передается по одной плазмиде. [c.253]

Многие мелкие репликоны используют альтернативную стратегию стабильного наследования. Они, по-видимому, не имеют механизма упорядоченной сегрегации, но поддерживаются в высоком числе копий. Высокая копийность обеспечивает относительно стабильное наследование репликона при случайном распределении молекул по дочерним клеткам при делении. Вероятность того, что репликон при таком способе распределения будет утерян (т. е. в одну из дочерних клеток не попадет ни одной копии ДНК данного репликона), равна (1/2) , где п — число копий, т. е. меньше 0,1 % уже для 10 копий плазмиды в клетке. Естественно, для этого способа принципиально важным является строгое восстановление копийности, чтобы единственная молекула ДНК успела быстро размножиться до характерного для нее числа копий до начала следую-ш,его деления клетки. [c.69]

И, наконец, в завершение этого раздела, необходимо вспомнить о совместимости разных плазмид в бактериальных клетках. Различные близкородственные плазмиды, как правило, не могут длительное время сосуществовать друг с другом в клетках потомства исходной их содержащей бактериальной клетки [100]. В результате после некоторого количества клеточных делений в дочерних клетках остается только один вид плазмид из нескольких первоначально в них присутствующих. Это свойство плазмид называется несовместимостью. Считается, что две плазмиды относятся к разным группам несовместимости, если они способны стабильно сосуществовать в одной бактериальной клетке. Причина несовместимости близкородственных плазмид в бактериальных клетках проста все они обладают одним и тем же или очень похожим механизмом контроля числа их копий. Если репрессор одной плазмиды будет подавлять репликацию другой и наоборот, решение о том, какая плазмида будет реплицироваться в данное время, будет приниматься случайно, что с большой вероятностью будет приводить к изменению их соотношения. В том случае, если это соотношение изменится, например, до 3 1, а сами плазмиды окажутся неразличимыми по поведению при сегрегации в дочерние клетки, они будут утрачиваться случайным образом, независимо друг от друга, и одна из плазмид может быть полностью потеряна во время следующего клеточного [c.71]

Б. Анализ родословной ясно показывает, что плазмидная ДНК не распределяется поровну между материнской и дочерней клетками. При каждом делении, сопровождающемся потерей плазмиды, она утрачивается дочерней клеткой. Наблюдается, таким образом, некоторая несимметричность сегрегации, при которой плазмида сохраняется преимущественно в материнской клетке. [c.485]

В табл. 5.2 суммированы данные о модульных особенностях нескольких встречающихся в природе плазмид. Каждый модульный сегмент может содержать один или несколько генов, или цис-дейст-вующих элементов,- таких, например, как область инициации репликации. Функционально родственные модули в различных и независимо вьщеленных плазмидах часто, но не всегда оказываются и структурно родственными, как если бы они произошли от одной ДНК. Каждая плазмида должна иметь по крайней мере один из нескольких репликационных модулей, которые позволяют ей автономно реплицироваться. В одном из классов, типичным представителем которого являются Р-плазм иды, репликация и сегрегация регулируются согласованно с репликацией бактериального генома, и в каждой клетке содержится одна или две копии плазмиды. О таком типе репликации говорят как о репликации со строгим контролем. Второй тип репликационного модуля свободен от такого контроля, что приводит к существованию в клетке многих копий плазмид. Подобный тип репликации получил название репликации с ослабленным контролем. [c.230]

Гибридные плазмиды, содержащие ARS-o6-ласть повторяющейся единицы генов рРНК дрожжей, обнаруживают исключительно высокую митотическую нестабильность в реципиентных штаммах S. erevisiae. Частота потери клетками таких плазмид почти на порядок выше частоты сегрегации плазмид с yi/tSl или ARS2. Это связано, очевидно, с относительно низким числом копий данных плазмид в трансформированной клетке. [c.302]

Пример другой систе.мы сайт-специфической реко.мбинации предоставляет еще один умеренный фаг . oli Р1. В отличие от фага Р1 в лизогенном состоянии не интегрирует в хромосому клетки, а существует в виде автономной низкокопийной плазмидь . Стабильность наследования таких плазмид зависит от их упорядоченной сегрегации по дочерним клетка.м при делении. Механизм сегрегации. может нарушаться из-за гомологичной рекомбинации между дочерними молекулами фаговой ДНК после репликации рекомбинация [c.104]

Профаг PI не единственный обладатель системы сайт-специфической рекомбинации, необходимой для стабильного наследования. Такие же системы есть у многих других плазмид. В связи с этим необходимо отметить, что к кольцевым репликонам относится также бактериальная хромосома, при упорядоченной сегрегации которой также могут возникать сложности, аналогичные описанным выше для фага Р1 (см. рис. 70). На этом основании можно предположить возможность наличия сайт-специфической системы реко.мбинации, мономеризующей бактериальную хромосому перед делением клеток. [c.106]

Для своей репликации плазмиды используют репликативную машину клетки-хозяина, однако репликация плазмид происходит независимо от хромосомы. Каждая плазмида является самостоятельным репликоном, сама контролирует собственную репликацию и поддерживается в клетке в определенном, характерном для нее числе копий. Для характеристики плазмидных репликонов их принято разбивать на группы несовместимости. Дело а том, что если сходство репликонов столь ве тико, что система реглляции репликации (или систе.ма сегрегации молекул ДНК при делении клетки) не может различить их между собой, то две плазмиды оказываются несовместимыми в одной клетке после роста клеток в неселективных [c.110]

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]

Плазмиды, несушие в своем составе последовательность ori , сегрегируют неправильно для их стабилизации необходимо введение дополнительных последовательностей. Такой результат позволяет сделать два вывода сама точка начала репликации не несет информации, требуемой для распределения дуплицированных хромосом между дочерними клетками функции, необходимые для правильной сегрегации можно идентифицировать при выявлении последовательностей, которые придают плазмиде сегрегационную стабильность. [c.399]

Мультикопийные плазмиды распределяются по дочерним клеткам случайным образом. Казалось, это не должно вызывать серьезных проблем, так как уже при числе копий более 10 вероятность сегрегации бесплазмидных клеток менее 10 Однако известно, что у плазмид благодаря гомологической рекомбинации могуг образовываться коинтеграты, содержащие несколько плазмидньк геномов. Это свойство плазмид приводит к уменьшению числа плазмидных репли- [c.72]

Неконтролируемые геномные перестройки. В предыдущих главах уже отмечалось, что с помощью плазмид и фагов можно осуществлять транспозицию генов с их собственными промоторами. Локализация гена в чужом для него окружении не отражается, как правило, на его функционировании. Отмечено лищь две причины, из-за которых уровень транскрипции может измениться в 2—3 раза. Во-первых, число транскриптов определенного гена зависит от его положения относительно бактериального оп-сайта чем ближе к оп-сайту, тем их больше (эффект дозы гена). Во-вторых, при перемещениях генов с их инверсией следует учитывать, что эффективность транскрипции гена зависит от его ориентации относительно направления движения репликационной вилки большинство активно транскрибируемых генов расположены в направлении их репликации. Последствия дупликации генов или делеций в большинстве случаев легко предсказуемы возможности функции увеличиваются или теряются. К сложным последствиям приводят инверсии значительных сегменто-в ДНК. Выживаемость клеток с инверсией локусов в одной трети хромосомы около района терминации репликации серьезно понижена. Возможно, это вызвано необходимостью сохранить структурно этот район из-за его предполагаемой связанности с мембраной и участия в процессе сегрегации ДНК. [c.158]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология