Мутации исправление

Количественно мутагенез следует рассматривать как реакцию 1-го порядка относительно ДНК и мутагенного агента. Именно тот факт, что кинетика накопления мутантов подчиняется 1-му порядку, свидетельствует о том, что необходимо одно эффективное столкновение молекулы мутагена с молекулой ДНК, чтобы произошла мутация. Это доказывает, что химический мутагенез затрагивает лишь одно звено в цепи ДНК. Второе доказательство — сравнительно высокая вероятность реверсий. Если бы мутация затрагивала несколько звеньев цепи ДНК, то вероятность одновременного исправления этих звеньев была бы очень малой величиной. Однако большинство простых замещений может быть эффективно исправлено действием того же мутагена. [c.406]

Пет, развиваемые сегодня методы — это пока попытка вылечить конкретные заболевания у конкретного больного. Если у пациента были исходно вредные гены (многие гены, как я уже отмечал, становятся вредными в результате различных мутаций под действием тех или иных факторов в течение всей жизни, но бывает, что ген поврежден изначально — так называемая наследственная патология), исправить их в большинстве случаев мы пока не можем. Хотя в будуш ем и эта проблема будет решена, так что исправленный ген будет наследоваться в последуюш их поколениях. [c.130]

Объясните, почему нормальная система исправления ошибок репликации Е. соИ вызывает повышение частоты возникновения мутаций у штаммов dam [c.129]

Все эти мутации вызывают повышенную чувствительность к ультрафиолетовому свету (УФ) и ионизирующей радиации, образование слизистых колоний, неспособность к лизогенизации фагами X- и Р1, а также увеличивают стабильность нонсенс-фраг-ментов и фаговых мутантных белков (миссенс-белков). Чувствительность к УФ не связана с нарушением механизмов репарации (исправления дефектов) ДНК, а является следствием утраты способности к восстановлению клеточного деления после воздействия агентов, повреждающих ДНК. Поэтому мутанты Lon (Deg) после облучения образуют длинные нитевидные клетки, которые в конце концов лизируются. [c.53]

Следует отметить, что в живых клетках существуют механизмы исправления (репарации) повреждений ДНК. Процессы репарации связаны с функционированием определенных ферментных систем, контролируемых соответствующими генами. Мутации в этих генах (а также в некоторых генах, ответственных за репликацию ДНК) превращают их в гены-мутаторы, существенно повышающие частоту спонтанных мутаций. Нор- [c.75]

Исследования на молекулярном уровне показали, что ферменты, участвующие в репликации ДНК, способны к редактированию и исправлению ошибок [8]. Возникновение мутаций в ходе репликации ДНК — редкое событие (рис. 5.2). Максимальная частота таких мутаций, вероятно, меньше, чем 10 , а истинная частота ошибок, вероятно, еще меньше — около 10- ° (меньше, чем одна на 10 миллиардов реплицированных оснований). Чрезвычайно высокая точность копирования информации обеспечивается ДНК-полимеразой ( машиной, копирующей ДНК ), которая по мере продвижения вдоль матричной ДНК-цепи проверяет, нет ли ошибок во вновь синтезированной копии. О наличии ошибок она узнает по искажению двойной спирали ДНК, которое имеет место, если Т соединится с О или С с А. Обнаружив такой участок, ДНК-полимераз-ный ферментный комплекс вырезает неправильное основание (или группу оснований) и вставляет то, которое должно быть на этом месте (законное основание). Скорость точной репликации у бактерий примерно 500 оснований в секунду, а у высших клеток (включая клетки человека) около 50 оснований в секунду. ДНК хромосом высших клеток много длиннее, а сами хромосомы устроены намного сложнее, чем маленькие и простые бактериальные геномы. У высших клеток, в отличие от бактерий. [c.124]

Большинство происходящих в ДНК изменений приводит к вредным мутациям либо вызывает гибель микроорганизмов. Поэтому все клетки имеют особые механизмы реконструкции, исправления повреждений, называемые репарационными. [c.88]

Еще одно не менее интересное применение олигонуклеотидов может заключаться в получении с их помощью, пусть и в мизерном количестве, исправленного варианта белкового продукта дефектного гена. Данный подход, конечно, возможен, только в тех случаях, когда произошли мутации лишь единичных нуклеотидов. Так, за счет инъекции одноцепочечного олигонуклеотида с правильной последовательностью и в смысловой ориентации происходит его взаимодействие путем инвазии с участком ДНК, который надо исправить, и РНК полимераза, как это ни кажется неправдоподобным, в очень незначительном количестве случаев при транскрипции дважды перескакивает с истинной кодирующей цепи на данный олигонуклеотид и обратно. Результатом таких событий явится образование какого-то небольшого [c.65]

Видимо, уже на ранних стадиях эволюции ДНК заменила РНК в качестве носителя генетической информации. Этому гипотетическому событию должны были способствовать большая химическая устойчивость ДНК. связанная с заменой рибозы на дезоксирибозу, и двуцепочечное строение, скрывающее целый ряд реакционноспособных группировок. Но несмотря на свои преимущества , ДНК постоянно подвергается химическим изменениям, как спонтанным, так и индуцируемым мутагенами и даже клеточными метаболитами. Еще одна обычная причина повреждений ДНК — радиация и ультрафиолетовое облучение. Большинство происходящих с ДНК изменений недопустимы они либо приводят к вредным мутациям, либо блокируют репликацию ДНК и вызывают гибель клеток. Поэтому все клетки имеют специальные системы исправления повреждений, репарации ДНК- Нарушение этих систем губительно. Репарация ультрафиолетовых повреждений ДНК нарушена у людей, страдающих тяжелым наследственным заболеванием — пигментной ксеро-дермой. Такие больные не могут бывать на солнце и обычно умирают в раннем возрасте от какого-либо злокачественного заболевания. [c.73]

Две фундаментальные цели генной инженерии заключаются в исправлении генетических дефектов, таких как серповидно-клеточная анемия (точечная мутация в гемоглобине), и в добавлении нормальных генов к другим, например включение гена нитроге-назы в хромосомы пшеницы. Сейчас кажется, что реализация таких целей уже в руках исследователя ген инсулина уже включен в бактерию Е. oli [13]. [c.213]

Легко понять, что в этой формуле допущена ошибка завышен результат для р. Дело в том, что, интегрируя по времени от нуля, мы тем самым оперируем в начальные периоды времени с числом мутаций меньше единицы, которое вносит существенный вклад в конечный результат. Пользоваться этой формулой допустимо, если бы число культур было бесконечно велико. Для конечного же числа образцов необходимо ограничить время, т. е. интегрировать не от нуля, а от о. Время можно оценить как среднее время появления 1 мутанта во всех наших с культурах. Тогда асге =1. Исправленное среднее число размножившихся резистентных клеток будет [c.304]

Несмотря на корректорские функции, присущие ДНК-полимеразам Е. соИ, некоторые нуклеотиды оказываются все же ошибочно включенными в новообразованную цепь ДНК. Их присутствие делает возможным возникновение спонтанных мутаций, в том случае если ошибки не будут исправлены до начала следующего цикла репликации. Свидетельства в пользу существования пострепликационных систем исправления ошибок, или репарации, были получены при изучении таких явлений, как [c.122]

Для нормального функционирования аппарата исправления ошибок, связанных с включением неправильных нуклеотидов, необходимо располагать механизмом, позволяющим отличать новосинтезированную цепь ДНК от родительской матричной цепи. В противном случае с вероятностью 1/2 будет происходить исправление нуклеотида в родительской цепи, приводящее к закреплению потенциально мутагенной ошибки, допущенной ДНК-полимеразой. Вероятно, для установления различий между родительской и дочерней цепями ДНК в Е. соИ используется метилирование аденина в последовательности GAT . Эта палиндром-ная последовательность обычно метилирована в обеих цепях родительской ДНК. При полуконсервативной репликации метилированной ДНК образуется дочерняя ДНК, в которой одна цепь, пришедшая от родительской ДНК, метилирована, а новообразованная цепь в течение некоторого времени после выхода из области репликативной вилки остается неметилированной. Следует заметить, что метилирование новообразованной цепи ДНК осуществляется ферментом, отличным от метилаз, входящих в систему рестрикции—модификации, обсуждавшуюся в гл. 9. Бактерии dam , дефектные по метилированию аденина в результате нарушения синтеза соответствующей метилазы характеризуются повышенной частотой спонтанных мутаций, что подтверждает гипотезу об участии метилазы dam в системе исправления ошибок репликации. [c.123]

В первом случае ставится задача улучшения существующих сортов по некоторым хозяйственно-биологическим признакам, исправления у них отдельных недостатков. Этот метод считается перспективным в селекции на устойчивость к заболеваниям. Предполагается, что у любого ценного сорта можно быстро получить мутации устойчивости и сохранить нетронутыми при этом другие его хозяйственно-биологические признаки. Это дало бы возможность селекционерам быстро реагировать на расообразование паразитов. [c.217]

Вспомним, что в гл. 2 мы уже обсуждали высокий уровень ошибок при образовании РНК по матрице ДНК (транскрипции) и при образовании ДНК по матрице РНК (обратной транскрипции). Оба этих типа копирования характеризуются частотой точковых мутаций 10 —10- , что сушественно выше, чем частота ошибок при репликации ДНК (от 10- до 10- ). Неточность, большое число ошибок имеют место и при репликации генома РНК-содержащих вирусов, например, вируса гриппа. Этим объясняется быстрое генетическое изменение вируса, приводящее к пандемиям фиппа. В жизненном цикле вируса СПИДа (ВИЧ) чередуются неточные процессы копирования РНК ДНК (на стадии интеграции) и ДНК РНК (на стадии экспрессии в течение инфекционного цикла). Для этого вируса также характерна высокая частота мутаций. Таким образом, все процессы копирования, включающие одноцепочечные РНК-посредники (превращение РНК в ДНК и наоборот), идут с большим числом ошибок, при этом репарация последовательности невозможна, поскольку ферменты, осуществляющие такое неточное копирование полинуклеотидов (РНК-полимераза, обратная транскриптаза и РНК-репликаза), как оказалось, не имеют функций проверки и исправления ошибок. [c.125]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология