Бактериофаги геном

Несколько сходная организация генов обнаружена в Т четном фаге, в фаге. ТТ-и в других бактериофагах. [c.261]

Самыми мелкими из РНК-содержащих вирусов являются бактериофаги R17, MS2 и Qp, нуклеиновые кислоты которых содержат 3500—4500 нуклеотидов и имеют всего три гена. Их нуклеотидная последовательность полностью расшифрована (гл. 15, разд. В.2.и). [c.288]

РИС. 4-26. Последовательные стадии процесса сборки отростка бактериофага 14. Числа соответствуют номерам генов на хромосомной карте фага Т4 (см. рис. 15-19). Буква Р прн числе означает, что соответствующий белок непосредственно включается в отросток Если буква Р отсутствует, значит продукты соответствующих генов в отросток не включаются и играют, по-внднмому, каталитическую роль [101, 102]. [c.330]

Интересные результаты были получены при исследовании умеренных бактериофагов — бактериальных вирусов, генетический материал которых может включаться в геном бактерий (гл. 15, разд. Г.8). Иногда включение вирусных генов в энтеробактерию вызывает изменение структуры О-антигена. Заражение одним вирусом приводит к потере О-ацетильных групп некоторыми сахарными остатками другие вирусы вызывают появление дополнительных заместителей. Под влиянием ряда вирусов в определенных местах молекул олигосахаридов а-связи меняются на р-овязи или связи 1,4 на связи 1,6. Очевидно, вирусные гены [c.393]

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]

В то время Луриа занимался в основном размножением бактериальных вирусов (бактериофагов, или, короче, фагов). Уже в течение нескольких лет среди наиболее прозорливых генетиков бытовало подозрение, что вирусы — это нечто вроде чистых генов. В этом случае для того, чтобы узнать, что же такое ген и как он воспроизводится, следовало изучать свойства вирусов. А так как простейшими вирусами были фаги, то в 40-х годах стало появляться все больше ученых, которые изучали фаги (так называемая фаговая группа), надеясь в конце концов узнать, каким образом гены управляют наследственностью клеток. Во главе этой группы стояли Луриа и его друг, немец по происхождению, физик-теоретик Макс Дельбрюк, который в то время был профессором Калифорнийского технологического института. Но если Дельбрюк продолжал надеяться, что проблему помогут решить чисто генетические ухищрения, то к Луриа все чаще начинала приходить мысль, что верный ответ удастся получить только после того, как будет установлено химическое строение вируса (гена). В глубине души он понимал, что невозможно описать поведение чего-то, если неизвестно, что это такое. Не сомневаясь, что он никогда не заставит себя изучить химию, Луриа избрал, как ему казалось, наиболее мудрый выход из положения и отправил к химику меня, своего первого серьезного ученика. [c.21]

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]

Впервые включение генов за счет появления в клетке новых а-субъединиц было проде.монстрировано при таком запрограммированном во времени необратимо.м процессе, как развитие бактериофагов (см. гл. XIII). Другим запрограммированным во времени необрати.мы.м процессом, при котором происходит последовательное включение и выключение больших групп генов с участием различных а-субъединиц, является споруляция таких бактерий, как Вас. subiilis. [c.152]

Другим интересным примером использования рибосом для защиты нуклеиновой кислоты от ферментативного гидролиза могут служить опыты с одноцепочечной ДНК бактериофага ФХ174 [121]. В этом случае рибосомы защищали последовательность нуклеотидов, в состав которой входил инициаторный кодон ATG. Этот кодон и следующие за ним семь других кодонов соответствовали известной N-концевой ам1и-нокислотной последовательности детерминируемого геном G белка шипов этого бактериофага. [c.244]

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]

Большая часть наших знаний в области биохимической генетики была получена в результате исследования бактериофагов. Интенсивное изучение Т-четных фагов Т2, Т4 и Тб было начато еще в 1938 г. Максом Дельбруком и его сотрудниками. Хотя размеры исследованных ими вирусов малы, тем не менее оказалось, что они относятся к числу наиболее сложно устроенных из известных вирусов (дополнение 4-Д). Генетической информации, содержащейся в одной линейной молекуле ДНК, которая в случае фага Т4 содержит 2-10 пар оснований, достаточно для кодирования примерно 200 генов. Удалось установить положение 60 из этих генов на генетической карте. Ниже мы рассмотрим вкратце метод, при помощи которого это было сделано. [c.248]

Инфицирование клетки Е. соИ бактериофагом происходит следующим путем фаг впрыскивает свою ДНК через клеточную стенку в цитоплазму. Приблизительно через 20 мин после этого клетка лопается, и из нее выходит около 100 полностью готовых копий исходной вирусной частицы. Такая высокая скорость размножения позволяет проводить в пробирке в течение 20 мин генетические эксперименты, для которых потребовалось бы все население земного шара, если бы эти опыты проводились на людях. Главные принципы, лежащие в основе этого метода, были ясно изложены Бензером [130], который впервые составил карту тонкого строения гена. Частицы бактериофагов, подобно бактериям, можно посеять в чашке с агаром. Отличие заключается лишь в том, что агар должен содержать однородную суспензию бактерий, чувствительных к вирусу. В какой бы участок чашки ни попали вирусные частицы, они заражают какую-либо бактерию. Вокоре инфекция распространяется на соседние бактерии и в результате образуется стерильное пятно (рис. 15-20). Число основных вирусных частиц, содержащихся в суспензии, можно легко определить, сосчитав число стерильных пятен, образовавшихся в результате посева. [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]

Наиболее хорошо изучены супрессорные гены, подавляющие большое число различных мутаций, ведущих к преждевременной терминации цепи. Объяснить химическую природу этих генов удалось только частично при помощи опытов с переносом супрессорного геиа supF (su3) в ДНК бактериофага. Оказалось, что эта ДНК специфически 1ибридизуется с минорными видами тирозиновой тРН,К iтиооаинпмй [c.255]

Пытаясь найти по возможности более простые системы для изучения синтеза ДНК, многие исследователи обратились к мелким ДНК-содержащим вирусам типа ФХ174 и М13. Они не обошли при этом вниманием бактериофаги, снабженные отростками фаги Я, Т7 и Т4, а также плазмиду колицина Е-1. Преимущество этих систем состоит в том, что для них легче смоделировать репликацию ДНК в клеточных экстрактах, а кроме того, ДНК вирусов и плазмид хорошо изучены с генетической точки зрения. Во многих случаях репликация зависит как от генов вируса, так и от генов клетки-хозяина. Так, например, мутации генов dnaB, D, Е, F и О приводят к потере способности поддерживать рост фага X точно так же, как и в случае, когда инактивированы /s-гены. Вместе с тем фаг X сохраняет способность к репликации в бактериях с мутантными генами А я С. Многие вирусы, в том числе Т-четные фаги, содержат гены, кодирующие синтез своих собственных специфических ДНК-полимераз и других белков, необходимых для репликации. [c.276]

Умеренный бактериофаг Я, F- и R-факторы бактерий — все способны интегрироваться с клеточной ДНК. Этот процесс связан с расщеплением генов, т. е. по своей химической природе он напоминает рекомбинацию. Однако в случае фага X для интеграции и исключения ДНК необходимо наличие также генов int и xis, котцрые отличаются от генов гес-локуса бактериальной клетки и от гена общей рекомбинации (гее) фага. Тем не менее в химическом отношении эти процессы также поразительно сходны с рекомбинацией. [c.287]

До тех пор пока не удалось получить соответствующую вакцину, заражение oryneba terium diphteriae вызывало одну из самых страшных детских болезней. Несмотря на то что возбудитель вызывал лишь образование поверхностных пленок в зеве, больные нередко умирали от тяжелого поражения многих органов. Причиной этого оказался активный термолабильный токсин белковой природы. Было обнаружено также, что бактерии продуцируют токсин лишь в том случае, если они заражены умеренным бактериофагом , несущим ген tox, и при условии, что содержание неорганического железа в среде значительно снижено. [c.305]

Представление о том, что носителем генетич. информации является ДНК, возникло еще в 1944. Было известно также, что ген представляет собой отрезок ДНК, кодирующий определенный белок, и что передача наследств. ин(]юр-мации между поколениями происходит посредством удвоения молекул ДНК. Но любым манипуляциям препятствовала огромная молекулярная масса ДНК, составляющая миллионы и миллиарды иа клетку, и невозможность получать химически однородные небольшие ее фрагменты. Положение изменилось, когда удалось обнаружить и выделить два рода ферментов 1) рестриктирующие эндонуклеазы (рестриктазы)-они рассекают молекулы ДНК в пределах строго определенных нуклеотидных последовательностей их описано ок. 400, наиб, употребительны рестриктазы E o RI, Hind III, Bam HI, Pst I, Sal I и др. 2) ДНК-лигазы (прежде всего фермент кишечной палочки, индуцируемый бактериофагом Т4), к-рые сшивают двухцепочечные фрагменты ДНК, восстанавливая межнуклеотндные связи в местак единичных разрывов. С помощью этих ферментов получают удобные для генетич. операций фрагменты ДНК и соединяют их в единое целое. Для такого объединения безразлично происхождение ДНК (химически у всех существ она одинакова), между тем в природе объединению генетич. информации неродственных существ препятствуют разл. межвидовые барьеры. [c.518]

Др. разновидносгь Р.б. изменяет каталитич. св-ва РНК-полимеразы (т.наз. белки-антитерминаторы). Так, у бактериофага X известны два таких белка, к-рые модифицируют РНК-полимеразу так, что она не подчиняется клеточным сигналам терминации (окончания) транскрипции (это необходимо для активной экспрессии фаговых генов). [c.218]

После того как рекомбинантная ДНК сшита, ее вводят в живые клетки. Но поскольку она не способна к самовоспроизведению, ее разрушают внутриклеточные нуклеазы. Для того чтобы рекомбинантная ДНК стала составной частью генетического аппарата клетки, она должна либо встроиться (интегрироваться) в ее геном и реплицироваться за его счет, либо быть способной к автономной репликации. Принято молекулы ДНК, способные акцептировать чужеродную ДНК и автономно реплицироваться, называть векторными молекулами. К числу векторов относят плазмиды, бактериофаги, вирусы животных. Векторы должны обладать следующими особенностями [c.117]

Среди множества очень мелких вирусов имеются спиральные бактериофаги, например fd, fl и М-13 (рис. 4-8), которые напоминают пили бактерий. Эти вирусы, содержащие молекулы одноцепочечной кольцевой ДНК с мол. весом - 2-10 , прикрепляются к половым пилям бактерий мужского пола (например, Е. соИ) и могут вводить через них свою ДНК внутрь бактерии (гл. 15, разд. А.1). Бактериофаг 0X174 представляет собой икосаэдрический ДНК-содержащий вирус диаметром 25 нм, что всего в три раза толще самой тонкой клеточной мембраны . Его одноцепочечная ДНК состоит только из 5000 нуклеотидов число генов, по-видимому, не превышает Э . Интересно, что такой мельчайший вирус способен нарушать нормальный метабо- [c.286]

Многие вирусы обладают белковым чехлом, близким по форме к сфере внутри него содержится ДНК или РНК (дополнение 4-В)- Чехол состоит обычно из большого числа идентичных субъединиц — факт, который можно понять, исходя из соображений экономии генетического материала. Действительно, для формирования специфической структуры из большого числа идентичных субъединиц достаточно одного гена [48]. Электронно-микроскопические данные показывают, что вирусные частицы часто имеют форму икосаэдров (рис. 4-11), а согласно химическим исследованиям, число белковых субъединиц в вирусной частице кратно 60. Например, чехол РНК-содержащего вируса хлоротической пятнистости коровьего гороха диаметром 25 нм состоит из 180 белковых субъединиц с мол. весом 19 600 каждая из субъединиц содержит 183 аминокислотных остатка [49]. Небольшой РНК-содержащий бактериофаг 2 имеет чехол из 180 субъединиц [50] с мол. весом 13 750, в который заключена молекула РНК с мол. весом 1,1-10 . Чехол вируса кустистой карликовости томатов диаметром 33 нм также состоит из 180 субъединиц, тогда как у вируса бородавок человека диаметром 56 нм их 420, что в семь раз превышает число частиц в правильном икосаэдре. Согласно концепции квазиэквивалентности субъ- [c.289]

Дифтерийный токсин. Это белок с молекулярной массой около 60000 дальтон. Он секретируется клетками oryneba terium diphtheriae, содержащими геном лизогенного бактериофага Р белок есть продукт фагового, а не собственно бактериального, генома. Молекула белка представляет собой одну ковалентно-непрерывную полипептидную цепь, организованную по крайней мере в два, довольно [c.214]

Смотреть страницы где упоминается термин Бактериофаги геном: [c.319] [c.319] [c.106] [c.107] [c.136] [c.308] [c.33] [c.200] [c.242] [c.243] [c.244] [c.253] [c.254] [c.258] [c.259] [c.295] [c.79] [c.217] [c.268] [c.104] [c.123] [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология