Татум

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]

Важное преимущество грибов с точки зрения их использования для генетических исследований состоит в том, что, подобно прокариотам, они на протяжении большей части жизненного цикла сохраняют гаплоидный набор хромосом. Это позволяет легко выявить биохимические дефекты, связанные, в частности, с нарушением синтеза определенных, необходимых для их существования соединений. В то же время грибы можно скрещивать и определять частоту кроссинговеров, используя эти данные для составления генетических карт. Именно поэтому изучение ауксотрофов нейроспоры, начатое в 1940 г. Бидлом и Татумом, обычно считают началом биохимической генетики. Явление рекомбинации у бактерий было открыто Ледербергом несколькими годами позже. [c.267]

С начала текуш,его столетия генетики анализируют наиболее видимое проявление индивидума — фенотип. Однако эти исследования ограничиваются тем, что анализируемые различия по большей части передают комплексные морфологические и физиологические характеристики.. Биохимическая генетика — наука, в полной мере развивающаяся с 1960-х годов, дает теперь возможность проводить селекцию не только на фенотип, но и на непосредственные продукты генов — белки. Действительно, если гипотеза Бидла, Татума и Горовица один ген... один фермент сейчас не совсем точна, все равно верно то, что белки и ферменты кодируются дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК), и это позволяет самым непосредственным образом связать один из фенотипов с определенным генотипом. Именно таким образом корреляции между различиями на уровне генотипа и ферментными вариациями станут очевидными. Около 25 лет тому назад единственные примеры ферментного полиморфизма, которые можно было привести, относились только к микроорганизмам в то время еще полагали, что этот полиморфизм является исключением. При современных знаниях можно констатировать, что биохимический полиморфизм представляет общее явление, свойственное и животным, и растениям. [c.37]

Конъюгация — представляет перенос генетического материала от клетки к клетке при их контакте. Это явление было открыто Ледербергом и Татумом в 1946 г. Они смешали два ауксотрофных мутанта Е. oli К 12, каждый из которых был неспособен к синтезу разных аминокислот и витаминов. Смесь высеяли на питательную среду, не содержащую этих веществ. На среде выросли прототрофные колонии, способные самостоятельно синтезировать все витамины и аминокислоты, по которым были ауксотрофны взятые в опыт мутанты. Эти колонии появились в результате рекомбинации генов между родительскими штаммами. Частота появления прототрофных рекомбинантов была 10 . Необходимым условием рекомбинации является осуществление непосредственного контакта между клетками родительских штаммов. В дальнейшем получены электронные микрофотографии спаривающихся клеток, между которыми образовался цитоплазматический мостик. Показано, что в процессе конъюгации оба штамма неравноценны, и генетический материал переносится односторонне, т. е. всегда от одного штамма, который условно обозначили F+ (от англ. fertility — плодовитость), к другому, обозначенному F-. Штаммы-доноры стали [c.109]

Опыт показал, что исходный гидролиз белков до аминокислот является одним из серьезных препятствий при проведении анализа. За исключением спектрографических методов для ароматических а.минокислот (см. гл. 1J) и некоторых реакций на цистин (см. гл. III), имеется лишь один общий принцип исследования белков без предварительного гидролиза, при помощи которого можно будет достигнуть достаточной точности. Это наблюдение Видла и Татума Г60], нашедших, что под влиянием рентгеновских лучей возможно вывести определенные штаммы neurospora, которые нормально развиваются на полноценной питательной среде, но почти не растут, если в среде нехва ает одного ингредиента. Удалось среди 2000 выведенных штаммов выбрать три таких. мутанта. Один из них не обладал способностью синтезировать пиридоксин, другой — тиамин, а третий не был в состоянии обойтись без добавления л-аминобензойной кислоты. Если бы удалось вывести подобные штаммы из этого или другого вида микроорганизмов, которые реагировали бы таким же образом на определенные аминокислоты в неизмененной белковой молекуле, то открылся бы путь для создания нового метода анализа. [c.350]

Перенос генетического материала путем прямого контакта между двумя клетками называется конъюгацией. Уже давно на основании морфологических данных предполагали, что и у бактерий может происходить своего рода спаривание однако только эксперименты с множественными мутантами бесспорно доказали, что и у бактерий возможна передача генетического материала при прямом межклеточном контакте. В 1946 г. Ледерберг и Татум провели решающий опыт с двумя мутантами Е. соИ К12, каждый из которых был ауксотрофным по двум различным аминокислотам (рис. 15.14). Один двойной мутант нуждался в аминокислотах А и В, но был способен синтезировать С и D (А В D ) другой мутант был ему комплементарен (А В" С D ). Эти мутанты не росли на минимальной питательной среде и не образовывали колоний. Однако если на ту же минимальную среду высевали смесь суспензий обоих мутантов, то колонии появлялись. Клетки этих колоний обладали наследственной способностью синтезировать все аминокислоты, т.е. принадлежали к типу A B D (были прото-трофными). Такие клетки возникали с частотой 1 10 это были генетические рекомбинанты-они объединяли в себе генетическую информацию двух реципрокно дефектных (взаимодополняющих) родительских клеток. Использование в качестве исходных штаммов множественных мутантов исключало возможность появления ревертантов, так как вероятность одновременной реверсии по двум генам составляет величину порядка 10 на генерацию. Необходимой предпосылкой рекомбинации служил прямой контакт родительских клеток. [c.456]

Принятые в настоящее время пути биосинтеза валина и изолейцина показаны иа фиг. 16. В 1943 году Д. Боннер, Е. Татум и Г. Бндл [761 выделили мутанты плесени Neurospora rassa, которым для роста были необходимы обе эти аминокислоты. Поскольку, по данным генети- [c.46]

Очень важные работы в этой области были выполнены Бидлом и Татумом, которым удалось выделить и исследовать большое число мутантов нейроспоры, утративших способность синтезировать какое-либо из таких [c.485]

Однако за последнее время нейроспору применяли в основном для генетико-биохимических исследований. Пионерами в этой области являются Бидл и Татум (лауреаты Нобелевской премии 1958 г.), которые опубликовали первые результаты своих работ на нейроспоре в 1941 г. В дальнейшем генетико-биохимические исследования проводились и на других грибах (разные виды дрожжей, Aspergillus и Ophiostoma) и очень широко — на бактериях особенно следует отметить замечательные работы Ледерберга (лауреат Нобелевской премии 1958 г.). [c.231]

Татуме, Калифорния Пенсильванская 165 148 71 [c.76]

Второе огромное преимущество работы на микроорганизмах в широком смысле слова заключается в том, что для них легко создать весьма постоянные и определенные условия внешней среды определенные концентрации питательных веществ и, если желательно, ядов. Это позволило в свое время Бидлу и Татуму совершить очень важный шаг — осуществить переход от физиологической генетики к биохимической метаболической генетике, т. е. изучать наследование и изменчивость лежащих в основе жизнедеятельности процессов обмена веществ — способности синтезировать необходимые аминокислоты и витамины, способности усваивать определенные сахары и т. п. [c.284]

Кубовый остаток. Остаток после перегонки нефти обычно состоит из углеводородов асфальтового или парафинового типов. В зависимости от характера остатка используются термины нефть парафинового основания , моторные масла асфальтового основания и масла смешанного основания . Парафиновый воск получают из парафинового основания он состоит из алканов с неразветвленпой цепью, содержащих от 26 до 30 атомов углерода в молекуле. Из этого остатка парафинового основания получают также петро-татум, который обычно называют вазелином он используется в фармацевтической промышленности в качестве основания для многочисленных мазей. Сырое масло, получаемое из остатка асфальтового типа, дает кубовую фракцию, содержащую пек (асфальт), который используется при изготовлении битумных лаков, защитных покрытий, кровельных материалов, дорожных асфальтовых покрытий и для других целей (рис. 171). [c.220]

Тем же самым методом, который использовался ранее при работе с нейроспорой, можно точно установить природу недостающего фактора роста у любого ауксотрофного мутантного штамма. Для этого образны клона ауксотрофных бактерий вносят в ряд пробирок с минимальной средой, в каждую из которых были добавлены различные предполагаемые факторы роста —аминокислоты, витамины, пурины или пиримидины. Вещество, добавление которого к минимальной среде оказывается необходимым и достаточным для роста бактерии, и есть то вещество, в котором нуждается для своего роста ауксотроф. Татум не смог идентифицировать точную природу фактора роста для всех выделенных им ауксотрофных мутантов. Однако он установил, что многие из полученных им ауксотро-фов Е. ali реагируют на добавление в минимальную среду лишь одного какого-нибудь фактора. Например, один из полученных им мутантов нуждался для роста только в треонине, другой — только в пролине, третий —только в триптофане, четвертый —только в тиамине, пятый — [c.120]

Метод, использованный Татумом для выделения ауксотрофов, оказался очень сложным приходилось отбирать наугад и вновь высевать тысячи бактериальных колоний. Поэтому генетики бактерий обрадовались, когда в 1948 г. Дэвис и Ледерберг опубликовали одновременно метод, позволяющий проводить прямой отбор ауксотрофов. Предложенный ими метод основан на том, что антибиотик пенициллин убивает бактерии только в том случае, если они находятся в процессе роста. Пенициллин препятствует синтезу клеточной стенки бактерии. Поэтому бактерии, растущие в его присутствии, вырастают из своей оболочки и в конце концов лопаются. Для бактерий, которые в данный момент не растут и, следовательно, не образуют клеточной стенки, очевидно, не имеет значения, подавлен синтез их клеточной стенки пенициллином или нет. Поэтому, чтобы отобрать небольшую фракцию ауксотрофных мутантов среди всех выросших колоний, культуру бактерий инокулируют в минимальную среду, содержащую пенициллин. В этих услоьиях все содержащиеся в культуре прототрофы будут расти и, следовательно, погибнут от действия пенициллина. Но любой оказавшийся в этой культуре ауксотроф, который не может расти из-за отсутствия в минимальной среде необходимого ему фактора роста, при этом уцелеет. Когда большинство прототрофов бывает убито, пенициллин из культуральной среды удаляют, а нем ногие выжившие клетки высевают на агар с полной средой. В принципе (хотя, увы, это не всегда так) после обработки культуры пенициллином на агаре с полной средой должны появляться только такие колонии, которые образуются клонами ауксотрофов. После этого уже можно описанным ранее методом определять их потреб нссти в спеиифических факторах роста. [c.121]

Предложение, сделанное Дельбрюком, было легче выдвинуть, чем осуществить, так как казалось почти невозможным определить, какую долю всех происходящих в действительности мутаций составляют мутации в генах, контролирующих незаменимые функции. Тем не менее Норман Горовиц, ученик Бидла и Татума, сумел придумать метод, с помощью [c.122]

ОН предложил Татуму объединить усилия и искать генетические рекомбинанты среди биохимических мутантов Е. соН, которые, как было отмечено в гл. V, Татум только что выделил. Их сотрудничество оказалось одним из счастливейших событий в истории науки, поскольку Татуму к этому времени уже удалось получить мутантов из штамма Е. соИ К12. Сделанный им выбор штамма дикого типа объяснялся простой случайностью, происшедшей в силу того, что штамм К12 уже в течение многих лет использовался в бактериологических исследованиях, проводившихся в Стамфордском университете, где тогда работали Бидл и Татум. Поиски рекомбинантов среди бактерий штамма К12 почти сразу же увенчались успехом. Однако, случись так, что Татум отбирал бы своих мутантов в любом другом из популярных тогда, но, как теперь известно, пе скрещивающихся штаммов Е. oli (одним из которых был, например, штамм, использовавшийся в работе Лурия и Дельбрюка), эксперимент Ледерберга и Татума почти определенно потерпел бы неудачу. Они доложили о своих результатах в том же году па XI симпозиуме в Колд-Спринг-Харборе, о котором уже упоминалось в гл. V. [c.215]

Классический эксперимент Ледерберга и Татума заключался в следующем (фиг. 106) два ауксотрофных мутантных штамма Е. соН, один из которых (мы будем называть его штаммом А) был Met BiO , а другой (который мы будем называть штаммом В) — Thr Leu" Th i", выращивали вместе в течение ночи в полноценной среде. Смешанную культуру затем центрифугировали, отмывали от полноценной среды и высевали на минимальный агар. В результате такого эксперимента на минимальном агаре появлялись прототрофные колонии Met+ Bio" Thr+ Leu+ Thi с частотой около 1 на каждые 10 высеянных родительских клеток. Поскольку контрольные высевы на минимальный агар любого из двух родительских штаммов не приводили к появлению каких-либо прототрофных колоний, можно было заключить, что прототрофы, выделяемые из смешанной культуры, представляли собой генетические рекомбинанты. Иными словами. [c.215]

К моменту проведения этого эксперимента уже была известна генетическая трансформация пневмококков и было установлено, что она осуществляется бактериальной ДНК- Поэтому на первый взгляд казалось вероятным, что Ледерберг и Татум столкнулись всего лишь с другим случаем такой трансформации. Могло оказаться, например, что при совместном росте двух ауксотрофных родительских штаммов из некоторых клеток Met+ Bio штамма В в результате спонтанного лизиса выделялись молекулы ДНК, несущие гены met bio, и что эти молекулы проникали в компетентные клетки Thr Leu Thi штамма А, приводя к образованию прототрофных трансформантов. Однако весьма скоро выяснилось, что происхождение таких рекомбинантов едва ли можно объяснить трансформацией, поскольку было показано, что для их появления необходим непосредственный контакт между бактериями штаммов А и В. Так, Ледерберг и Татум показали, что если к культуре одного штамма добавить стерильный фильтрат среды, в которой был выращен другой штамм, то образования прототрофов не происходит, даже если клетки этого штамма были разрушены или лизированы непосредственно перед фильтрацией среды. В 1950 г. Дэвис получил дополнительные данные, подтверждающие результаты Ледерберга и Татума, проведя свой эксперимент в U-образной пробирке (фиг. 107). Два ауксотрофных штамма А и В высевали в ветви U-образной пробирки, которые были разделены в нижней части пористым стеклянным фильтром, непроницаемым для клеток Е. соИ, но пропускающим частицы размером менее 0,1 мкм, а следовательно, и свободные молекулы ДНК- Затем обе бактериальные культуры выращивали до насыщения. Повышая и понижая поочередно на одном из концов U-образной пробирки давление, медленно перегоняли культуральную жидкость из одной ветви в другую. В результате два ауксотрофных штамма использовали одну и ту же питательную среду, но между клетками непосредственного контакта не было. Ни в одной из ветвей U-образной трубки прототрофы обнаружены не были. Следовательно, для образования рекомбинантных бактериальных геномов необходимо, чтобы две конъюгирующие родительские клетки пришли в контакт. [c.216]

При интерпретации полученных ими результатов Ледерберг и Татум с самого начала исходили из характера полового процесса у эукариотов. Так, они полагали, что для появления рекомбинантных генотипов бактерий необходим контакт клеток, поскольку они считали, что процесс рекомбинации у Е. соИ включает следующую последовательность событий 1) слияние клеток, 2) слияние ядер родительских клеток с образованием диплоидной зиготы и 3) мейотическое редукционное деление зиго [c.216]

В последующие четыре года Ледерберг, а также ряд других авторов, начавших изучение важного открытия Ледерберга и Татума, продолжили исследование генетической карты Е. соИ. С этой целью вводилось все большее и большее количество генетических признаков путем получения других мутаций в штаммах А и В и анализа характера расщепления неселектируемых признаков в соответствующих скрещиваниях. В результате этой работы были получены данные, при интерпретации которых возникли серьезные трудности, так как эти данные не давали возможности разместить известные гены на простой линейной карте. Например, пары сцепленных генов sir и mat, mil и xyl, tsx и la , по-видимому, все были сцеплены с met. При этом сцепленности между самими парами оОна-ружить не удалось. Чтобы объяснить этот парадоксальный результат, Ледерберг высказал в 1951 г. предположение, согласно которому хромосома Е. соИ могла иметь тройное разветвление вблизи гена met (фиг. 108). [c.218]

Представления, опубликованные Хейсом, несмотря на их очевидную простоту и правдоподобность, а может быть именно из-за этого, не получили немедленного всеобщего признания среди бактериальных генетиков. Поэтому в течение последующих нескольких лет природа генетической рекомбинации у Е. ali оставалась все еще вопросом спорным и довольно, запутанным. Тем временем Вольман и Жакоб, используя в качестве отправной точки как бактериальный штамм Хейса, так и его рабочие гипотезы, начали серию экспериментов, в результате которых к 1957 г. было найдено наконец объяснение явлению конъюгации у Е. соН, открытому Ледербергом и Татумом десятью годами раньше. В одном из этих экспериментов Вольман и Жакоб изучали кинетику образования генетических рекомбинантов в скрещивании [c.223]

С точки зрения нашего обсуждения важную черту механизма наследственности составляет явление, которое получило название утечки генов . Иногда его называют также частичным генетическим блоком . Наблюдение явлений этого типа было проведено Митчеллом и Хулаган [1] в 1946 г. в работах, которые явились продолжением более ранних исследований Бидла и Татума [2] по генетике Neurospora. [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология