Конъюгация половых

Для бактерий размножение, как правило, не связано с половым процессом. Однако у некоторых наблюдается особый процесс передачи генетической информации с образованием меро-зиготы — конъюгация. Другие типы передачи генетической информации — трансформация (с помощью переноса голой ДНК) и трансдукция (с помощью бактериофагов). [c.65]

Для прокариот характерны гаплоидные ядра, хотя при половой конъюгации бактерий, а также в некоторых экспериментальных условиях образуются частично диплоидные клетки, содержащие двойной набор отдельных генов. [c.18]

Чрезвычайно важным является то обстоятельство, что интегрированная в хромосому конъюгативная плазмида (например, F-фак-тор Е.соН) не теряет способности инициировать конъюгацию клеток и перенос ДНК из донора в реципиент. При этом ДНК плазмиды, составляющая одно целое с хромосомной ДНК, затаскивает в реципиент хромосому бактерии-донора. Между ДНК донора и реципиента может происходить общая рекомбинация, что приводит к обмену гомологичными генами между клетками бактериальной популяции. Этот процесс — бактериальный аналог полового размножения. Наличие механизма обмена генами очень важно для эволюции бактерий, поскольку, как и в случае патового размножения эукариот, нарушает абсолютную сцепленность генов одной хромосомы и позволяет естественному отбору находить благоприятные комбинации уже присутствующих в популяции бактерий аллельных вариантов генов. [c.128]

Для полноты сведений о половом факторе укажем, что при реверсии Hfr-клеток в F -особи иногда появляются такие варианты, у которых Р-фактор включает часть бактериальной хромосомы. Подобный фактор назвали промежуточным (Р ). При его передаче от Р" -к Р" -клеткам образуются мужские особи с признаками Р" и Hfr-бактерий. Перенос генетического материала бактерий при конъюгации с по-мош ью Р-факторов называют сексдукцией или Р-дукцией [22]. [c.87]

Рис. 27-26. Кольцевая карта хромосомы Е. соИ К12. На внешней стороне окружности указаны условные названия 52 генов, относительное положение которых на хромосоме точно известно они служат ориентирами при картировании других генов. Числа внутри окружности соответствуют времени (в минутах), необходимому для переноса мужской хромосомы в женскую клетку в ходе половой конъюгации Е. oli. За нулевую точку выбран ген thr. Стрелками указано направление проникновения в клетку мужской хромосомы. Из 3000 генов Е. соН к настоящему времени картировано около 1000.

Мы объяснили, каким образом конъюгация гомологичных хромосом обусловливает их расхождение в две дочерние клетки. Но как обстоит дело с половыми хромосомами, которые у самцов млекопитающих не гомологичны [c.26]

В нормальных природных условиях гены и наборы генов претерпевают рекомбинацию в ходе таких биологических процессов, как трансформация бактерий, вирусная трансдукция, конъюгация бактерий и обмен генов при слиянии половых эукариотических клеток. Гены и группы генов могут также перемещаться с одного места на другое как в пределах одной и той же хромосомы, так и между разными хромосомами. Например, белки-антитела, которые вырабатываются клетками крови (иммуноцитами) позвоночных против миллионов самых разных, не содержащихся в организме [c.991]

Половое размножение свойственно как растениям, так и животным. В последнее время, особенно благодаря работам Ледерберга, получены генетические доказательства возможности оплодотворения и рекомбинации также у бактерий, для которых прежде было известно только бесполое размножение. Недавно половую конъюгацию у бактерий наблюдали при помощи электронного микроскопа (см. стр. 242). [c.124]

Расхождение половых хромосом тоже обеспечивается их конъюгацией [8] [c.26]

И наборов генов в ходе половой конъюгации эукариот протекает с высокой точностью, без нарушения рамки считывания и сигнальных последовательностей в ДНК. [c.977]

Передача резистентности. Гены, обусловливающие резистентность, могут передаваться от одной бактерии к другой различными путями. Наиболее обычный механизм — конъюгация, простейшая форма полового процесса, описанная в разд. 2.3.3. Гены резистентности часто находятся в плазмидах (мелких кольцевых фрагментах ДНК). Они способны реплицироваться, а их копии могут передаваться в ходе конъюгации чувствительным бактериям, которые в результате становятся устойчивыми к данному антибиотику. Обмен генетической информацией между микробами (даже разных видов) может привести к так называемой множественной резистентности, т. е. неуязвимости возбудителя сразу для нескольких лекарственных препаратов. Большой проблемой для многих больниц в настоящее время является инфекция, вызываемая полирезистентными штаммами золотистого стафилококка. [c.227]

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]

И ВПЛОТЬ до человека она осуществляется через единый механизм митоза, а у организмов, размножающихся половым путем,—через столь же единый механизм мейоза и конъюгации гомологичных хромосом. Отметим, что механизм размножения вирусов еще не выяснен. [c.6]

Парамеция может размножаться и бесполым путем (поперечным делением надвое) и половым (путем конъюгации). [c.54]

Но как же быть с одноклеточными организмами, с бактериями Здесь ведь указанной трудности нет. Имеется всего лишь одна клетка, новые одноклеточные организмы возникают в результате ее деления. Правда, у бактерий существует и конъюгация — половое размио- [c.261]

Конъюгация ( onjugation) Форма полового процесса. У бактерий — однонаправленный перенос ДНК из одной контактирующей клетки в другую. [c.551]

Половой, или F-фактор. F-фактор (Fertility fa tor — фактор плодовитости) контролирует процесс конъюгации и перенос генетического хромосомного материала из бактериальной клетки-донора в клетку-реципиент. Фактические данные позволяют заключить, что этот фактор найден пока лишь у некоторых бактерий. Клетки, несущие его, обозначили мужскими (Р" ), а клетки-реципиенты — женскими (F ). На одну хромосому приходится один F-фактор. [c.86]

Микроорганизмы, как и высшие организмы, способны собирать и перераспределять уже имеющуюся информацию между родственными, но генотипически неоднородными клетками Это происходит при трансформации, трансдукции и конъюгации у бактерий, при половой и соматической гибридизации у растений и животных Яркий пример здесь с гибридомами, продуцирующими моноклональные антитела (см ) [c.228]

Фимбрии. Поверхность некоторых бактерий покрыта очень тонкими прямыми волосками — фимбриями. Они встречаются как у подвижных, так и у неподвижных форм бактерий. Их количество велико и может исчисляться тысячами. Назначение фимбрий неизвестно, однако есть указание на активное участие фимбрий в процессах адсорбции бактерий частицами минералов. У некоторых бактерий, например Es heri hia oli штамм К-12, имеются на поверхности клетки тонкие трубчатые отростки — f-пили, участвующие в половом процессе — конъюгации. Пили выявлены у клеток-доноров (один-два на клетку). [c.30]

В мейозе у самок две Х-хромосомы конъюгируют, образуя пару, и поэтому каждая яйцеклетка содержит одну Х-хромо-сому. У самцов в мейозе Х-хромосома конъюгирует с -хро-мосомой. Хотя эти хромосомы различны, однако определенная часть Х-хромосомы соответствует определенной части У-хромосомы, и между этими гомологичными сегментами происходит конъюгация. В результате такой конъюгации образующиеся мужские половые клетки содержат в одном случае Х-, а в другом У-хромосому. Эти два типа мужских половых клеток образуются с равной частотой. Поэтому яйца самки, которые все содержат Х-хромосому, с равной вероятностью могут быть оплодотворены как сперматозоидом с Х-хромосо-мой, так и сперматозоидом с У-хромосомой. Яйцо, оплодотворенное сперматозоидом с Х-хромосомой, будет, таким образом, содержать две Х-хромосомы (X -Ь X) и разовьется в самку, а при оплодотворении сперматозоидом с У-хромосомой — одну X- и одну У-хромосому и разовьется в самца (X -Ь У). В пояснение этого простого, но чрезвычайно важного способа определения пола приведена схема на фиг. 48. [c.126]

A. Зиготена. Перед конъюгацией хромосом их образующиеся белковые нити отделены друг от друга затем они сближаются и, когда в одном или нескольких местах инициации синапсиса между хромосомами установится надлежащее расстояние, формируется синаптонемальный комплекс, часто начиная с ковда хромосомы. На примере половых хромосом (X и Y) видно, что для спаривания хромосомам нередко приходится преодолевать огромные расстояния внутри ядра. Темные тельца-ядрьники. [c.20]

У самок имеются две Х-хромосомы, которые конъюгируют и расходятся тах же, как другие гомологи. Однако самцы обладают одной X- и одной У-хро-мосомой, и эти хромосомы должны конъюгировать во время первой метафазы, чтобы сперматозоиды содержали либо Х-, либо -хромосому, но исключалось наличие или отсутствие в них сразу обеих половых хромосом. Требушая конъюгация становится возможной благодаря наличию небольшого участка, где имеется гомология между половыми хромосомами X и У эта гомология позволяет им спариваться во время первой профазы мейоза. Таким образом гарантируется правильное расхождение X- и У-хромосом в анафазе и образование спермиев только двух типов одни содержат У-хромосому и дают начало эмбриону мужского пола, а другие-Х-хромосому и дают начало эмбриону женского пола. [c.26]

В тех случаях, когда скрещиваемые виды имеют одинаковое число хромосом, но конъюгация несколько нарушена вследствие структурных различий, во время мейоза возникают нарушения, сходные с теми нарушениями, которые наблюдаются у гибридов, полученных от скрещивания между видами с разным числом хромосом. В подобных случаях также возникает более или менее выраженная стерильность. Эта стерильность будет иной, чем та, в основе которой лежит ненормальное развитие самих половых органов. Мы различаем гаплонтную и диплонтную стерильность. К стерильности первого типа относятся те случаи, когда гаплонты, т. е. пыльцевые зерна и зародышевые мешки цветковых растений, гибнут вследствие их собственной конституции. Подобная ненормальная конституция является следствием случайного распределения хромосом при мейозе и заключается либо в чисто количественном нарушении хромосомного баланса (например, наличие лишних хромосом), либо в нарушениях баланса, [c.305]

Другим примером генетической рекомбинации служит конъюгация бактерий. Обычно бактерии размножаются вегетативным путем, с помощью простого роста и деления. Однако у некоторых видов бактерий время от времени происходит половая конъюгация. В процессе такой конъюгации часть одной из цепей (или вся цепь) хромосомы донорной клетки переносится через пиль-длинный соединительный канал-в реципиентную клетку того же вида (рис. 30-13). Донор-ная клетка обозначается как Р или (-I- )-клетка, так как она несет половой фактор Р реципиентная клетка, не содержащая Р-фактора, называется (—)- клеткой. В результате половой конъюгации реципиентная клетка приобретает несколько новых генов, которые встраи- [c.976]

У всех высших растений и животных в процессе полового размножения происходит смена ядерных фаз. При оплодотворении половые клетки (гаметы) и их ядра сливаются, образуя зиготу. Отцовское и материнское ядра вносят при оплодотворении одинаковое число хромосом (п) таким образом, ядро зиготы содержит двойной хромосомный набор (2п). Иными словами, гаметы-гаплоидные клетки (т.е. клетки с одним набором хромосом), а соматические клетки-диплоидные (с двумя наборами). Поэтому при образовании гамет следующего поколения число хромосом в клетке (2и) должно уменьшиться вдвое (2и/2 = и). Совокупность процессов, приводящих к уменьшению числа хромосом, называют мейозом или редукционным делением (рис. 2.3). Мейоз - важнейший процесс у организмов, размножающихся половым путем он приводит к двум результатам 1) к перекомбинированию отцовских и материнских наследственных факторов (генов) и 2) к уменьшению числа хромосом. Мейоз начинается с конъюгации хромосом-каждая хромосома соединяется с соответствующей (гомологичной) хромосомой, происходящей от дфугого родителя. Во время конъюгации путем разрыва и перекрестного воссоединения (кроссинговера) может происходить обмен фрагментами одинаковой длины между гомологичными хромосомами. Затем следует двукратное разделение спаренных расщепившихся хромосом, и в результате образуются четыре клетки, каждая из которых имеет гаплоидное ядро. Таким образом, в процессе мейоза не только происходит перетасовка хромосом материнского и отцовского происхождения, но может произойти и обмен сегментами между гомологичными хромосомами. Оба процесса приводят к новым сочетаниям генов (к их рекомбинации). [c.24]

Фактор F и состояние Hfr. При исследовании процесса скрещивания бактерий выяснилось, что способность клетки быть донором связана с наличием особого фактора, который при конъюгации передается из одной клетки в другую - полового фактора F (от fertility-плодовитость). Клетки, не содержащие фактора F (клетки F ), могут функционировать только как реципиенты. При конъюгации, т.е. при прямом контакте между клетками, частота передачи фактора F близка к 100%. Таким образом, клетки-реципиенты в результате конъюгации превращаются в потенциальных доноров при этом хромосомные признаки еще не передаются. [c.457]

Фактор F представляет собой кольцевую двухцепочечную молекулу ДНК с массой 45 10 Да. В качестве внехромосомного автономно реплицируемого элемента ДНК ее следует отнести к олаЗ Мидам. Эта молекула содержит гены, ответственные за процесс конъюгации, в том числе гены, детерминирующие особые структуры клеточной поверхности, например половые волоски, или F-пили (рис. 15.15), необходимые для конъюгации. По всей вероятности, они служат для взаимного узнавания при контакте между клеткой-донором и клеткой-реципиентом и делают возможным образование конъюгационного мостика, по которому ДНК переходит внутрь клетки-реципиента. Пока не ясно, происходит ли такая инъекция ДНК через сами Р -пили. [c.458]

Рис. 15.16. Взаимоотношения между половыми типами Es heri hia oli. Клетка F может служить только реципиентом. При конъюгации с клеткой штамма F + или Hfr она может получить фактор F и в результате стать клеткой F. В клетке F + фактор F представляет собой кольцевую молекулу ДНК. Этот фактор можно удалить путем обработки клеток акридиновым оранжевым. При включении фактора F в бактериальную хромосому клетка переходит в состояние Hfr. Фактор может включиться в разные участки хромосомы и в различной ориентации от этого зависит, с какого места начнется и в каком направлении будет происходить перенос хромосомы (показано красными стрелками). В случае неправильного выключения фактора F из хромосомы он может превратиться в фактор F, содержащий кусочек хромосомной ДНК.

За последнее десятилетие генетика претерпела быструю эволюцию. Составной частью методов генетики микроорганизмов стали значительно усовершенствованные методы биохимии и биофизики. Генетические исследования физической природы генов были ускорены появлением работы Уотсона и Крика о репликации первичной генетической информации. В свете этих достижений термин ген в настоящее время редко используется без расшифровки. В микробиологической генетике ему, по сути дела, нет адекватного значения. Для обозначения соответствующего понятия у микроорганизмов появились новые термины с более точным значением, например рекон (Бензер [1]). Представление о половом размножении как единственном методе генетической рекомбинации претерпело изменение и включило альтернативные механизмы, например трансформацию, конъюгацию у бактерий, парасексуализм в грибах и др. (Понтекорво [2]). Разрабатываются методы изучения последовательности пар оснований в нуклеиновых кислотах и механизма кодирования, управляющего последовательностью аминокислот в белках приближается решение и многих других фундаментальных проблем генетики. [c.140]

Сходные закономерности обнаружены у рода Parame ium — одноклеточных инфузорий длиной всего лишь несколько десятых миллиметра. Парамеции способны размножаться вегетативно, но в определенных условиях у них возникает половой процесс, который довольно сложен. Начинается он с продольной попарной конъюгации этих организмов. Однако в пределах каждого вида и разновидности имеется ряд половых типов (как правило, 2—8). Все они имеют одинаковый внешний вид, но физиологически различны. Организмы, при- [c.140]

Третий метод — это конъюгация клеток, непосредственный половой процесс у бактериальных клеток, в котором одни клетки выступают как мужское начало и служат донорами генетического вещества, а другие клетки — как женское начало и служат акцепторами генетического вещества. Во время конъюгации между обеими клетками сквозь оболочку прорастает протоплазменный мостик, или трубочка, через которую и происходит передача ДНК. Происходит ли при этом также передача белка, т. е. передаются ли нуклеопротеидные структуры или макромолекулы ДНК, отделенные от белка, еще неизвестно. [c.286]

Половой процесс у зеленых водорослей разнообразен. Так,, очень распространена попарная копуляция планогамет или так называемая изогамия. Встречаются гетерогамия и конъюгация. Но какова бы ни была форма полового процесса, продукт оплодотворения — зигота, всегда одета толстой оболочкой и, кроме некоторых морских форм, прорастающая только после-периода покоя (Курсанов и др., 1953). Органы, производящие зооспоры, апланоспоры, гаметы, яйцеклетки и сперматозоиды, называются зооспорангиями, оогониями и антеридиями. По форме они мало отличаются от обычных клеток, хотя у некоторых представлены довольно сложными, многоклеточными телами. [c.223]

Конъюгация предполагает непосредственный контакт клетки-донора и клетки-реципиента. Клетка-донор должна обладать так называемой половой плазмидой — Р-фактором, который может быть автономен или интефирован в хромосому. [c.240]

Таким образом, при конъюгации происходит перенос ДНК между клетками в результате прямого контакта. Одна клетка в этом случае служит донором ( мужская клетка), другая — реципиентом ( женская клетка). Способность клетки служить донором определяется генами, содержащимися в особой плазмиде, называемой половым фактором или F-фактором (F от англ. fertility — плодовитость). В этих генах закодирован белок специфических пилей, называемых F-нилями или половыми ПИЛЯМИ. F-пили участвуют в межклеточном контакте при конъюгации. Пили — структур .1 полые и предполагается, что именно по этим пилям осуществляется перенос ДНК от донора (F+) к реципиенту (Р ). Процесс этот показан на рис. 2.13. [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология