Транспозоны определение

Какие же гены оказываются полезными и входят в состав мобильных элементов Это не праздный вопрос, поскольку каждая бактериальная клетка хорошо приспособлена к своей среде обитания и не нуждается в генах, аналогичных тем, которые у нее уже есть и обеспечивают ее адаптацию к среде. С другой стороны, приспособление к совершенно новой среде обитания, по-видимому, требует относительно значительной перестройки генетического материала клетки, включающей, в частности, коадаптацию многих разных генов. Поэтому клетка может получить селективное преимущество за счет приобретения какого-либо гена (в составе транспозона) лишь в том случае, если этот ген сам по себе способен оказаться выгодным для бактерии в определенных условиях, т. е. именно такие гены выгодно иметь транспозонам в своем составе. Действительно, на транспозонах путешествуют гены устойчивости к различным бактериальным ядам, в том числе к тяжелым металлам и антибиотикам, гены дополнительных метаболических путей, позволяющие использовать, например, какой-нибудь необычный источник углерода, наконец гены некоторых токсинов, делающие бактерии патогенными и позволяющие им тем самым существенно изменить образ жизни. [c.124]

Транспозиция Тп-элементов осуществляется по такому же механизму, как и IS-элементов, и также включает стадию трансляции. Большинство транспозонов не выбирает для своего включения строго определенные последовательности в ДНК. Однако обычио они предпочитают нек-рые районы хромосом и даже специфич. участки, причем разные Тп-эле-менты различаются по специфичности выбора мест интеграции. [c.79]

Наконец, еще один путь переноса генетического материала у прокариот осуществляется с помощью плазмид определенного типа, обладающих генами, обеспечивающими эту возможность. Такие плазмиды помимо переноса собственного генетического материала могут обеспечивать перенос хромосомных генов, плазмид, не обладающих способностью к самостоятельному переносу, а также осуществлять передачу транспозонов из плазмиды в хромосому или другую плазмиду. [c.152]

Причем, для каждого транспозона характерно определенное количество дуплицированных нуклеотидов Принято считать, что при встраивании транспозонов хозяйская ДНК перед этим ферментативно расщепляется с образованием липких концов, к выступам которых присоединяется транспозон, а оставшиеся бреши затем заполняются нуклеотидными последовательностями, в результате чего и образуются небольшие дупликации [c.165]

Из рис. 36.2 следует, что транспозон характеризуется определенной структурой его концы представляют собой инвертированные концевые повторы, а примыкающие концы фланкирующих ДНК хозяина являются короткими прямыми повторами. При анализе последовательности ДНК факт обнаружения такого типа структуры указывает на присутствие транспозона. [c.460]

ТРАНСПОЗИЦИОННЫЙ ИММУНИТЕТ. Свойство определенных транспозонов блокировать встраивание родственных транспозонов в ту же молекулу ДНК. [c.527]

При некоторых условиях определенные нуклеотидные последовательности ДНК могут воспроизводиться независимо от остального генома. По степени независимости от клетки-хозяина эти последовательности весьма существенно различаются. Наиболее независимы хромосомы вирусов, потому что у вирусов есть белковые оболочки, благодаря которым они могут свободно переходить из клетки в клетку. В той или иной степени близки к вирусам (хотя и более зависимы от клетки) нуклеотидные последовательности, называемые плазмидами и транспозонами у них нет белковой оболочки, и потому они могут реплицироваться только в одной-единственной клетке или в ее потомстве. Еще более примитивны некоторые последовательности ДНК, которые можно [c.313]

Меняя свойства организма, транспозиционные взрывы повышают вероятность того, что два новых признака, каждый из которых сам по себе не обладает селективными преимуществами, окажутся выгодными, проявляясь вместе у единственной особи в популяции. Есть данные о том, что у определенных растений транспозиционные взрывы могут активироваться сильными стрессами, вызванными внешними условиями. Это приводит к появлению разнообразных, случайным образом модифицированных потомков, часть из которых может оказаться лучше приспособленной к выживанию в новых условиях. Возможно, что, но крайней мере у этих растений, существует механизм активации транспозонов, которые работают как мутагены и вызывают появление большого числа вариантных организмов в тот момент, когда такое разнообразие необходимо как никогда. Таким образом, транспозоны нельзя представлять себе только как паразитов в некоторых случаях они способны действовать как полезные симбионты, способствуя выживанию тех видов, в геноме которых они содержатся. [c.247]

Фаги с транспозонами удобно использовать для определения [c.101]

Транспозоны бактерий обладают сходной структурной организацией (рис. 2.1). Все они ограничены концевыми инвертированными повторами, протяженность и состав которых различны у разных транспозонов (от десятка до нескольких сотен п.н.). Однако у определенного транспозона они представляют собой своеобразные константы, т. е. не изменяются при его внедрении в разные сайты. Характерной чертой транспозонов бактерий является и тот факт, что с обоих концов они ограничены прямыми повторами реципиентной ДНК (ДНК-мишени). Протяженность этих повторов варьирует от 5 до 9 п.н., но для конкретного элемента она постоянна. Последовательность же нуклеотидов в повторах определяется местом локализации элемента. В сайтах независимого происхождения транспозон фланкирован повторами различного состава. [c.39]

Размер дуплицированных последовательностей для разных мобильных элементов различается. Для транспозонов и ретротранспозонов класса I, как правило, характерны дупликации сайтов-мишеней определенного размера. Например, встраивание транспозонов ТпЗ Е.соИ в новые локусы всегда сопровождается дупликацией участка размером [c.228]

Транспозицию часто изучают путем выделения многих независимых вставок в селектируемую область мишени. Дальнейший анализ тонкой структуры показывает, существуют ли какие-либо закономерности в селекции сайтов при внедрении. Большинство транспозонов имеют несколько сайтов внедрения. Некоторые проявляют предпочтительность в отношении горячих точек. Транспозоны, у которых в пределах небольшой области сайты внедрений выбираются случайно, могут тем не менее проявлять предпочтительность в отношении одного района по сравнению с другим. Например, в пределах какой-то определенной последовательности длиной приблизительно в 3000 пар оснований внедрения могут быть более частыми, но при этом сайты внутри этой последовательности могут выбираться случайрю. Причина такой предпочтительности неизвестна в таблицах 36.1 и 36.3 она описана как региональная специфичность. Наиболее важно, что на молекулярном уровне выбор мишени не зависит от нуклеотидной последовательности (с одним исключением). [c.459]

Существует несколько типов транспозонов, хотя определенные черты являются общими для всех элементов. Каждый из них представляет собой автономную единицу, которая кодирует белки, необходимые для транспозиции. Реакция включает узнавание концов транспозирующегося элемента. Самые короткие транспозоны кодируют только белки, участвующие в транспозиции. (К ним подходит определение эгоистичной ДНК.) Более крупные транспозоны несут дополнительные генетические маркеры. [c.459]

Первая группа выделенных транспозонов получила название инсерционных последовательностей. Каждый тип инсерционной последовательности обозначается префиксом IS, далее следует номер, соответствующий именно этому типу. (Первые классы получили номера IS 1-4 номера классов, выделенных позднее, отражают историю и не соответствуют общему числу известных в настоящее время элементов.) IS-элементы являются нормальными компонентами бактериальных хромосом и плазмид. Например, один стандартный штамм Е. соИ содержит восемь копий IS1 и пять копий IS2. Для обозначения инсер-ции в определенном сайте используется двоеточие так, обозначение лямбда IS1 показывает, что ISl-элемент внедрен в геном фага лямбда. [c.460]

Три сайта связывания в ТпЗ несут гомологичную последовательность, которая определяет каноническую (усредненную) последовательность имеется двойная симметрия в сайтах. Как они взаимодействуют между собой Одна из возможностей сводится к тому, что связывание во всех трех сайтах необходимо для удержания определенной топологической конформации в ДНК реакция разрешения может начаться, когда комплекс ДНК—белок одного транспозона будет взаимодействовать с таким же комплексом другого транспозона. Связывание только в одном наборе сайтов может репрессировать транскрипцию генов tnpA и tnpR, не вызывая каких-либо изменений в ДНК. [c.468]

Наконец мы должны упомянуть поразительный эффект транспозона ТпЗ, получивший название иммунитета транспозиции. Плазмида, несущая транспозон ТпЗ, иммун-на к внедрениям любого ТпЗ-элемента, вносимого на другой молекуле ДНК (хотя ТпЗ, по видимому, способен транспозироваться в пределах плазмиды). Существует определенный лаг-период между внедрением ТпЗ в новую плазмиду и установлением иммунитета. Эффект специфичен он относится только к ТпЗ и не предотвращает внедрения других транспозонов в плазмиду. Природа такого 1/ис-действия на далеком расстоянии остается загадочной. [c.469]

Явление транспозиции было описано много лет назад Мак-Клинток, проводившей генетические исследования на кукурузе. До совсем недавнего открытия этого эффекта у бактерий полученные ею результаты оставались в вакууме , однако сейчас события, связанные с транспозицией, могут быть изучены на молекулярном уровне и у эукариот. На кукурузе получена значительная информация о генетических взаимодействиях между членами семейства транспозонов, об эффектах их внедрения в определенные локусы и различных результатах транспозиционного события. [c.473]

Прогресс в бактериофагии обусловлен прежде всего приложением к бактериофагам (в том числе фагам промышленных бактерий) принципов генетических исследований и сосредоточением усилий многих исследователей иа изучении относительно небольшого числа фагов (лямбдоидные фаги, группа Т-четных фагов и др.), послуживших основными фаговыми моделями при разработке принципов молекулярной генетики. Исследование ряда модельных фагов достигло сейчас очень высокого уровня. Для некоторых из них полностью расшифрована нуклеотидная после-довательнось генома, установлены границы генов, определено положение многих мутаций в последовательности нуклеотидов, выявлены промоторы, операторы, терминаторы, определены возможные рамки считывания и соответствующие им белковые продукты и т. д. Вместе с тем продолжается выявление и новых фагов. Некоторые из них становятся удобными моделями для решения определенных проблем. Например, липидсодержащие бактериофаги используют как модель для изучения структуры мембраны бактериофаги, геном которых представлен несколькими фрагментами РНК, служат хорошей моделью при изучении некоторых сторон репликации вирусов с такими же геномами бактериофаги-транспозоны — прекрасная модель в изучении механизмов транспозиции, играющих существенное значение в канцерогенезе, эволюции и т. д. [c.215]

Однако при индуцированном мутагенезе in vivo воздействию мутагена подвергается весь геном, в силу чего этот метод имеет ряд недостатков. Главный из них — образование множественных мутаций, что приводит к большим трудностям при интерпретации результатов. Постоянной мечтой генетиков был локализованный мутагенез, при котором действию мутагена подвергается только определенная часть генома. Частично эта проблема решается с использованием транспозонов, а также трансдуцирующих фагов и Р (К )-эписом, содержащих определенные участки бактериального генома. Однако не у всех бактерий гены можно переводить на трансдуцирующие фаги и эписомы и использовать транспозонный мутагенез. Эти методы не применимы к микроорганизмам, для которых трансдукция и конъюгация не известны. [c.160]

Существование транспонируемых элементов (транспозонов) приводит к необходимости введения дополнительных правил. Вставки (инсерционные мутации) обозначают теми же тремя буквами, символами генов и номерами аллелей, как это было описано выше. К этому добавляют символ, обозначающий встроенный материал. Символ этот ставится после двух двоеточий. (Например, his 8e9l ТпЮ обозначает определенную вставку сообщающего лекарственную устойчивость транспозона ТпЮ в ген his этой мутации дан номер 8691 аллеля his.y В символе транспонируемого элемента две прописные буквы обозначают тип элемента. Простые последовательности-вставки, которые содержат лишь гены, участвующие в транспозиции, обозначают IS. Более сложные транспозоны, включающие дополнительные гены, например гены устойчивости к лекарственному препарату, обозначаются Тп. [c.13]

Физические, химические или биологические агенты, индуцирующие мутации, называются мутагенами. Мутагенным действием обладает ионизирующее излучение, УФ-лучи, ряд химических соединений, транспозирующиеся элементы и транспозон-подобные фаги (н-апример, фаг Ми), а также мутации в определенных генах (гены-мутаторы). [c.174]

Транспозоны FB-семейства. Транспозоны этого семейства обнаружены у D. melanogaster. При общей длине 500—5000 п.н. они имеют инвертированные концевые повторы длиной 250—1250 п.н. Концы определенного транспозона неидентичны, но даже у разных транспозонов они обладают обширными областями гомологии. Центральные же части FB-транспозонов совершенно негомологичны друг другу. Они имеют разную длину, а иногда вообще отсутствуют (в таких случаях транспозон представляет собой типичную [c.51]

Использование транспозонов. Перенос генов с помощью транс--1030ННЫХ векторов, как и в случае использования ретровирусов, еет определенные преимущества. Здесь интеграция генов про-сходит с использованием сайт-специфических транспозаз, что т сохраняет чужеродные гены от перестроек и делает экспрес- ю и регуляцию внесенных генов более контролируемой. [c.417]

Главная задача исследований, развернутых в ЛМГМ, состояла в изучении вопроса о существовании и распространенности горизонтального переноса в природе на модели детерминант устойчивости к ртути. Основные усилия были сконцентрированы на сравнительном анализе молекулярно-генетической структуры тег-оперонов и обеспечивающих их перенос мобильных элементов (плазмид и транспозонов), а также на определении характера их распределения в природных популяциях бактерий. [c.128]

Репликативная и нерепликативная транспозиция на основе одной промежуточной структуры. Как донорная. так и реципиент-ная ДНК представлены в виде колец. Точками обозначены 5 -концы донорного элемента. Серыми прямоугольниками выделены сайты-мишени реципиента (дупликации сайтов-мишеней, окружающие донорный транспозон, для удобства не указаны). Первый этап состоит в образовании в донорной и реципиентной ДНК одноцепочечных разрывов с выступами. У донора они происходят с обоих З -концов элемента, а у реципиента-в сайте-мишени с образованием одноцепочечных выступов определенной длины (см. рис. 10.1). На следующем этапе свободные 5 -концы реципиента лигируют со свободными З -концами донора с образованием промежуточного продукта [К. Mizuu hi. ell 39 (1984), p. 395.] [c.235]

События интрамолекулярной коинтеграции, связанные с наличием в векторе транспозируемых элементов, приводят к образованию дочерних молекул, несущих делеции определенных участков. Такие делеции происходят с фиксированных мест транспозона в варьирующие места прилегающего участка ДНК, который в данном случае представляет собой клонированный фрагмент ДНК, предназначенный к секвенированию. С целью получения субклонов, несущих подобные делеции, были созданы различные специализированные вектора для секвенирования протяженных фрагментов ДНК, несущие в своем составе разные транспозоны. Учитывая то, что транспозиция происходит не с очень высокой частотой, для каждого типа векторов были разработаны соответствующие штаммы Е. oli, позволяющие в определенных условиях осуществлять поиск нужных субклонов, обычно по признаку летальности, т.е., в этом случае после транспозиции на чашке Петри вырастали только делеционные варианты исходного фрагмента ДНК. [c.295]

Находясь в бактериальной клетке, плазмиды с определенной частотой подвергаются спонтанным генетическим изменениям, таким как точечные замены нуклеотидов, делеции, дупликации, инверсии, встройки элементов типа IS (insertion sequen e) и Tn (транспозонов). Обычно такие изменения структуры природной плазмиды не дают ей селективных преимуществ в размножении перед исходным вариантом. Это обусловливает достаточно высокую стабильность структуры плазмиды в растущей культуре. Если же изменения приводят в выбранных условиях культивирования к повышению уровня наследования плазмиды клеткой или дают селективное преимущество клеткам, несущим такую плазмиду, то в процессе роста культуры исходная плазмида будет постепенно вытесняться мутантной формой. Когда наличие плазмиды снижает жизнеспособность клетки, популяция будет в процессе роста обогащаться спонтанно появляющимися бесплазмидными клетками. [c.204]

Что лежит в основе высокой подвижности транспозонов Электронно-микроскопические исследования и определение последовательности нуклеотидов в ДПК показали, что последовательность, расположенная на одном конце транспозона, повторяется на другом конце. Папример, концы ТпЗ-транс-позона, кодирующего устойчивость к ампициллину,- представляют собой обращенные повторы длиной 38 пар оснований. Последовательности нуклеотидов в ДПК реце-ниенте, граничащие с обеих сторон с транс-позоном, являются прямым повтором последовательности 5-9 пар оснований, присутствовавшей до вставки транспозона (рис. 31.16). Между этими обрамляющими [c.206]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология