Мутации двойные

Исходя из наблюдаемой скорости появления точковых мутаций (одна мутация на 10 удвоений гена), мы можем подсчитать, что одна мутация приходится на 10 репликаций единичного нуклеотида. Точковые мутации имеют тенденцию к обратному мутированию, причем обратные мутации часто происходят с такой же скоростью, как и прямые. Это значит, что в одной из 10 обратных мутаций будет мутировать тот же самый нуклеотид, в результате чего ген вернется к исходному виду. Это явление легко можно объяснить. Например, если Т будет замещен на С, поскольку С образует минорный таутомер и спаривается с А, то мутация приведет к тому, что в двойной спирали ДНК-потомков появится пара ОС. При репликации этой пары существует хотя и малая, но определенная вероятность того, что С в цепи материнской ДНК вновь образует минорную таутомерную структуру и образует пару с А, а не с О, что в свою очередь приведет к обратному мутированию. [c.247]

ЭТОМ образуются специфич. пары комплементарных оснований, имеющие почти одинаковые размеры. Поэтому двойная спираль имеет очень однородную регулярную структуру, мало зависящую от конкретной последовательности оснований-св-во очень важное для обеспечения универсальности механизмов репликации (самовоспроизведение ДНК или РНК), транскрипции (синтез РНК на ДНК-матрице) и трансляции (синтез белков на РНК-матрице). В каждом из этих т. н. матричных процессов К. играет определяющую роль. Напр., при трансляции важное значение имеет К. между тройкой оснований матричной РНК (т. и. кодоном, см. Генетический код] и тройкой оснований транспортной РНК (поставляют во время трансляции аминокислоты). К. определяет также вторичную структуру нуклеиновых к-т. Одноцепочечные РНК благодаря К. оснований, навиваясь Сами на себя, образуют относительно короткие двухспиральные области ( шпильки и петли ), соединенные одноцепочечными участками, К. в отдельных парах оснований ДНК может нарушаться из-за появления отклонений в их строении, к-рые могут возникать спонтанно или в результате действия разл. факторов (химических и физических). Следствием этих изменений м. б. мутации. [c.443]

Ряд М. вызывают мутации, не связываясь ковалентно с ДНК. Так, нек-рые гетероциклич. соед. (напр., акридин и его производные), обладающие жесткой плоской структурой молекулы, встраиваются (интеркалируют) между смежными, расположенными стопкой, парами оснований двойной спирали ДНК. В этом случае матричный синтез на ДНК протекает с ошибками. В синтезируемой нити ДНК оказывается на один нуклеотид больше шш меньше обычного и возникают мутации. [c.152]

Невозможность перекрывающегося кода следуе также из отсутствия мутационных замещений двух соседних аминокислотных остатков в белке. Мутация нуклеотида, общего для двух соседних остатков, должна приводить к такому двойному замещению. [c.259]

Двойная мутация, конечно, маловероятна. Единичная замена звена меняет но при большом числе звеньев V это изменение очень мало. Относительное изменение скорости матричного синтеза при замене одного звена имеет порядок величины V . Допустим, что в результате замены селективная ценность увеличилась на соответствующую малую величину. Отбор требует времени. Если за время преимущественного выживания главных копий появится вторая мутация, возвращающая к прежнему значению, то новая главная копия не возникнет. Следовательно, величина Ж,- ве выражает истинную ценность информации в случае простой или комплементарной репродукции. [c.545]

Дикий тип фага w размножается на штаммах В и К12 (X) Е. соН. Мутантные фаги г размножаются только на -штаммах, образуя резко ограниченные бляшки. Мутанты F O, индуцируемые профлавином, относятся к типу г. Они обладают способностью спонтанно ревертировать, возвращаться к дикому типу W. Генетический анализ показал, что такие ревертанты возникают не в результате обратной мутации r- w, но вследствие появления второй супрессорной мутации вблизи первой мутации 14) -> г. Супрессоры относятся к тому же фенотипу г, что и супрессируемые ими мутации. Каждая из двух мутаций порознь приводит к утрате способности синтезировать соответствующий белок, по сочетание двух мутаций в одном цистроне эту способность восстанавливает. Всего было изучено около 80 г-мутантов, в том числе двойные и тройные их комбинации — супрессоры супрессоров и супрессоры супрессоров супрессоров. Все супрессоры оказались относящимися к двум классам + (добавление нуклеотида) и — (делеция). Если исходная мутация г есть +. то ее супрессор — и наоборот. Дикий фенотип дает [c.556]

При взаимодействии с ДНК это соединение способно встраиваться (интеркалировать) в двойную спираль между соседними основаниями параллельно им и растягивать спираль, вызывая мутации. В данном случае получили поколение клеток, продуцирующих укороченный неполноценный белок с концевой последовательностью Gly—Sei— Val—Ala. Объясните результат. [c.198]

Рис. 15.4. Изменение разбивки считываемой последовательности на триплеты в результате мутации со сдвигом рамки . Бактериофаг Т4 способен образовывать лизоцим. Этот фермент кодируется геном фага. Вверху представлен отрезок нормальной нуклеотидной последовательности (фаг дикого типа) и указаны соответствующие аминокислоты, Внизу приведена нуклеотидная последовательность двойного мутанта, полученного из дикого типа в результате двукратной обработки профлавином. Нуклеотид А во втором триплете утрачен, и начиная с этого места триплеты считываются неправильно ( рамка считывания сдвинута). В результате включения О в конце пятого неверного триплета в дальнейшем восстанавливается правильный порядок считывания. Таким образом, нуклеотидные последовательности двойного мутанта и дикого типа различны только на участке от второго до пятого триплета включительно. Если кодируемые этими триплетами аминокислоты не существенны для функции данного белка, то вторая мутация восстанавливает свойства (фенотип) дикого типа (генетическая супрессия).

Если мутантные клетки претерпевают еще одну мутацию, в результате которой, например, устойчивый к стрептомицину штамм приобретает также способность сбраживать маннит (дикий тип не обладает этой способностью), то появляются уже два генетических маркера, за передачей которых путем трансформации можно наблюдать. Добавление чистой ДНК, полученной из таких двойных мутантов, к культуре дикого типа приводит к тому, что большая часть клеток приобретает либо устойчивость к стрептомицину, либо способность сбраживать маннит. Частота появления клеток, обладающих обоими этими признаками, оказывается значительно выше произведения частот появления клеток с каждым из признаков в отдельности. Такой результат может быть истолкован лишь как следствие одновременного переноса обоих генетических маркеров в одном акте трансформации. [c.312]

В процессе филогенеза мутации сильно содействовали появлению организмов с новыми свойствами, однако сами по себе они не слишком эффективны. Ведь мутация наследуется опять-таки посредством консервативного митоза, т. е. по механизму расхождения двойной спирали . Известно, что частота спонтанных мутаций незначительна. Однако, учитывая к тому же, что разделение мутаций на полезные и вредные чисто условно, можно сказать, что статистически вероятность второй мутации в однажды мутировавшей клетке не слишком мала. Зато пришлось бы чрезвычайно долго ждать, когда произойдет такая вторичная мутация, которая в то же время будет еще и полезной, т. е. когда мы получим одновременно два новых положительных признака. [c.116]

Для размера мутона из генетики известны цифры 0,01—0,02%. Если воспользоваться оценкой физических размеров рекомбинационной единицы, равной 250 парам нуклеотидов, то для минимальной области генетического вещества, затрагиваемой мутацией, получается от 2 до 5 пар нуклеотидов (в двойной спирали Крика— Уотсона). Такие цифры вполне соответствуют ожидаемому кодовому числу. Они неплохо согласуются также с другими, сделанными ранее оценками. Однако существуют мутанты, способные к рекомбинации и находящиеся на расстоянии меньше 0,01%. Они образуют так называемые виды и связаны с реконом, к вопросу [c.381]

Г а б л ц ц а 22 Схема двойных и тройных кодовых мутаций [c.413]

Ионизирующее излучение представлено очень короткими волнами с высокой энергией. Низкие уровни такого излучения могут вызывать у микроорганизмов мутации, а высокие почти всегда приводят к гибели. Следствием ионизирующего облучения являются разрывы водородных связей, окисление двойных связей, разрушение кольцевых структур, полимеризация некоторых молекул. Присутствие кислорода усиливает эти эффекты, возможно, из-за генерации гидроксил-радикалов (ОН ). Но главная причина гибели, конечно, деструкция ДНК. [c.101]

Все эти взаимодействия мало отражаются на энергии молекулы—никакого (или почти никакого) дополнительного вклада в устойчивость молекулы они не вносят ( несвязывающие взаимодействия). Тем не менее их существование придает молекуле ДНК особые свойства. В частности, при действии УФ-излучения в одной точке молекулы ДНК возможна миграция энергии возбуждения вдоль нуклеотидной цепи. Если возбужденное состояние достигает точки, в которой по тем или иным причинам нарушена правильная структура или ослаблены нормальные связи, может произойти разрыв молекулы ДНК и разделение двойной спирали. Л1еханизмы подобного рода, как считают, имеют большое значение в развитии мутаций, вызванных слабым и кратковременным воздействием излучений. [c.355]

Таким образо.м, эффективность терминации зависит, по-види-мому, от баланса стабильности различных РНК РНК и РНК ДНК двойных спиралей. В энергетику этого баланса вносит вклад и РНК-поли.мераза, так как определенные. мутации, затрагивающие РНК-полимеразу, влияют на эффективность терминации. Эти же мутации влияют и на продолжительность пауз транскрипции, что подтверждает представление о том, что подготовительной стадией терминации яыяется пауза. [c.155]

Какие химические процессы лежат в основе супрессии (подавления) одной мутации другой мутацией, локализованной в иной точке хромосомы Однозначного ответа на этот вопрос дать нельзя. Редко мутация супрессируется другой мутацией, локализованной в пределах того же самого гена. Такой эффект может быть назван внутригенной комплементацией. Предположим, что мутация приводит к такой аминокислотной замене, которая нарушает стабильность структуры или функцию белка. Возможно, что мутация в другом сайте, захватывая остаток, взаимодействующий с замещенной аминокислотой, меняет характер взаимодействия двух остатков, что приводит к восстановлению функциональной активности белка. Так, например, если боковая цепь первой аминокислоты мала, а в результате мутации она замещается на более длинную боковую цепь, то вторая мутация, приводящая к уменьшению размера другой боковой цепи, может позволить образующемуся белку свертываться и функционировать подобно нормальному белку. Такой случай был обнаружен среди мутантов триптофансинтетазы [144]. Мутанты этого белка, у которых Gly-211 был заменен на Glu нли Туг-175— на ys, синтезировали неактивные ферменты, тогда как двойной мутант, т. е. мутант, в котором имели место обе эти замены, синтезировал активную триптофансинтетазу. Считают, что в большинстве случаев внутригенной супрессии происходят изменения во взаимодействии субъединиц олигомерных белков. [c.255]

Одним из типов двойных спиралей, которые получают искусственным путем, является гибрид ДНК—РНК. Оказалось, что молекулы информационной (матричной) РНК (мРНК) гибридизуются только с одной из двух разделившихся цепей ДНК, несущей участки, комплементарные мРНК. Метод гибридизации используется также для получения гетеродуплексов ДНК, в которых две цепи молекулы происходят от двух разных генетических линий одного и того же вида организмов. Известно, что некоторые мутации состоят в делеции (выпадении) или вставке одного или нескольких оснований в цепь ДНК. Гетеродуплексы, в которых одна из цепей нативная, а другая — со вставкой или делеци-ей, имеют по всей своей длине нормальную структуру по Уотсону—Крику, за исключением тех участков, где делеции или вставки нарушают комплементарность и образуются одноцепочечные петли (рис. 15-24). [c.143]

Кодовое отношение было найдено экспериментально в результате генетического исследования, проведенного Криком с сотрудниками (1961), изучавшими область гИ генома фага Т4, размножающегося в культурах Е. oli. Было установлено, что мутации в этой области, вызываемые акридиновыми красителями, состоят в выпадении, делеции, нуклеотидов и в их добавлении. Дикий тип W размножается на штаммах В и Ki2 Е. oli. Мутанты г размножаются только на -штаммах, образуя резко очерченные бляшки. Некоторые из мутантов этого типа способны спонтанно возвращаться к дикому типу w. Генетический анализ показал, что такие ревертанты возникают не в результате обратной мутации г W, но вследствие появления второй супрессорной мутации и>- г вблизи первой. Каждая из двух мутаций порознь приводит к утрате способности синтезировать соответствующий белок, но сочетание двух мутаций в одном гене эту способность восстанавливает. Всего было изучено около 80 г-мутантов, в том числе двойные и тройные их комбинации — супрессоры супрессоров и супрессоры супрессоров супрессоров. Все супрессоры оказались относящимися к двум классам + (добавление нуклеотида) и — (де-леция). Если исходная мутация г есть +, то ее супрессор —, и наоборот. Дикий фенотип дают комбинации +—, —+, +++, ---, но не ++,--, ++++,----. [c.259]

Естественный отбор среди таких циклов не может, однако, привести к возникновению отобранны.ч длинных макромолекул. Во-первых, вероятность безошибочного включесшя мономера в нолинуклеотидную цепь д (см. с. 541) не превышает 0,99. Следовательно, уже при V = 100 имеем ( = г " = (0,99)= 0,36. Во-вторых, селективная ценность, выра каемая величиной 1У,> не однозначно коррелирует с первичной структурой цепи. В цепи могут возникать мутации и матричный синтез может происходить с ошибками без того, чтобы параметр УУ, изменился. Матричная редупликация основана на узнавании отдельных единиц и их ближайших соседей. Таким образом, например, двойная мутационная замена [c.544]

Более существенный аргумент состоит в том, что не удается наблюдать мутационные замещения двух соседних аминокислотных остатков в белке. Между тем мутация нуклеотида, общего для двух соседних аминокислот, должна приводить к такому двойному замещению. Уолл привел соображения, снижающиг силу этого аргумента [6]. Однако, поскольку не было найдено ни одного экспериментального доказательства перекрывания, есть веские основания считать генетический код неперекрываю-щимся. Полная расшифровка кода это подтвердила. [c.555]

Мутации, вызываемые транспозонами. В генетике бактерий все большее значение приобретает метод получения мутаций с помопдью транс-позонов. Транспозоны (Тп) представляют собой короткие двойные цепи ДНК, которые состоят из более чем 2000 пар оснований и обычно обусловливают устойчивость к одному антибиотику, в исключительных случаях-к нескольким, Транспозоны способны перепрыгивать из одного участка генома в другой, в частности из бактериальной хромосомы в плазмиду и обратно таким образом, они могут включаться в различные участки генома (см. разд. 15.3,1), В случае внедрения транспозо-на в какой-либо структурный ген хромосомы нуклеотидная последовательность этого гена будет нарушена и генетическая информация не сможет транслироваться в функционально полноценный полипептид. ВЬзникнет инсерционный мутант. [c.447]

Есть основания предполагать, что доминантная мутация представляет собой столь сильное отклонение от нормального развития, что даже в гетерозиготном состоянии вызывает отклонение от нормы (фиг. 91). Когда же подобный ген присутствует в двойной дозе, то эффект его пагубен и влечет за собой смерть (фиг. 92). Эта ситуация подобна той, которая создается у дрозофилы при больших нехватках. Если гетерозиготы по большой нехватке и жизнеспособны, то они отличаются по внешним признакам (например, имеют необычную форму крыльев), Гомозиготность же по такой нехватке неми- [c.198]

Как известно, наследственная информация передается благодаря тому, что две комплементарные нитевидные молекулы дезоксирибонуклеиновых кислот обратимо связаны в двойную спираль. Комплементарность достигается тем, что каждая определенная пара нуклеиновых оснований (тимин — аденин, цитозин — гуанин) фиксирована водородными связями. Вызванное светом или радиацией образование димера по схеме (9.32) из находящихся рядом остатков тимина или цитозина нарушает структуру спирали, так что репликация ДНК во второй цепи двойной спирали останавливается у места повреждения. Соответствующая информация не может переноситься и вследствие этого появляются лучевые повреждения или мутации. Особенно чувствительны к таким воздействиям виды ДНК с высоким содержанием обоих пиримидиновых оснований. Однако в природе в результате приспосабливания выработались механизмы репарации, благодаря которым лучевые повреждения отчасти могут быть устранены [23]. Двуядер-ные нуклеиновые основания с пятичленными циклами — аденин и гуанин — мало чувствительны к облучению. [c.247]

Динамика изменения веса кур и уток в опытах с воздействием НДММ и ДМС на яйцо до инкубации позволяет оценить эффект стимуляции как двойное действие супермутагепа на цитоплазму клетки и на ее ядро. Это подтверждается сохранением эффекта в поколениях, что получено в опытах по стимуляции дрозофилы меланогастер. В то же время стимуляция не связана в возникновением мутаций, о чем свидетельствует массовый характер стимуляции и ее исчезновение через одно-два поколения опыта. [c.352]

И еще поскольку в результате митоза (как и в результате расхождения двойной спирали ДНК у бактерий) всегда будет образовываться только абсолютно идентичное потомство, у которого действительно полностью совпадают буквально все без исключения свойства, по сути дела оказывается невозможной какая бы то ни было эволюция, какое бы то ни было развитие и совершенствование живых существ. Механизм митоза архикон-сервативен никогда только при его посредстве из более низкоорганизованных, более простых существ не смогли бы развиться высокодифференцированные формы. Жизнь остановилась бы на уровне бактерий, жгутиковых и амеб, и история происхождения видов вплоть до человека никогда не была бы написана. (Кстати, в этом случае она никому бы и не понадобилась.) Группы единиц информации (гены), раз возникнув, навеки оставались бы неизменными, не будь на свете мутаций. [c.106]

Мы неоднократно слышали, что бактерии особенно легко приспосабливаются к новому окружению, в частности легко вырабатывают устойчивость к антибиотикам, например к стрептомицину и т.п. Как мы уже знаем, это возможно только потому, что благодаря мутациям и отбору удается преодолеть консерватизм механизма редупликации двойной спирали ДНК. Известно также, что рекомбинация мутировавших наследственных зачатков облегчается у высших организмов за счет полового процесса, который состоит в слиянии гамет с последующил мейозом. Спрашивается, не происходит ли рекомбинация или чтсьлибо соответствующее ей также и у безъядерных форм, в частности у бактерий. Известно, что бактерии размножаются с чрезвычайно высокой скоростью, По-это.чгу. если у них действительно происходит рекомбинация, пусть даже очень редко, можно ожидать, что именно у бактерий ее удастся обнаружить. В самом деле, очень скорс у бактерий, по крайней. мере у некоторых из них, были обнаружены такие фор.мы поведения, которые приводят к весьма успешной рекомбинации, В то же время мейоз здесь отсутствует. Поэтому в данном случае говорят о парамейотических или просто пара-сексуальных процессах или системах. Известны по меньшей мере три различные парасексуальные системы, и по целому ряду причин желательно было бы ознакомить с ними читателя. При этом мы можем воспользоваться для их описания некоторыми понятия.ми, нрименяемы.ми при описании мейотической наследственности. [c.143]

То, что бактерии способны приобретать устойчивость в результате мутации, причем устойчивые штаммы быстро распространяются в популяции путем отбора, само по себе достаточно скверно, если рассматривать этот факт с точки зрения медицины. Но мутации — события сравнительно редкие, спонтанные двойные мутации происходят еще реже, а тройные мутации вообще практически невозможны. Если бактерия в результате мутации стала устойчивой к сульфамидным препаратам, то ее вместе с ее потомством побеждают стрептомицином. Если возникает устойчивость и к стрептомицину (мутационным путем), то обращаются к хлоромицетину и т. д. [c.180]

Все рассмотренные тины мутаций фага ведут себя, как правило, как точечные мутации. Нетрудно, однако, получить с помощью, мутагенеза и двойные и тройные мутанты, поврен денные или измененные одновременно в нескольких локусах. Самое важное-свойство бактериофагов — чрезвычайная легкость, с какой опи подвергаются генетической рекомбинации, когда различные му- [c.367]

Смотреть страницы где упоминается термин Мутации двойные: [c.97] [c.247] [c.291] [c.251] [c.97] [c.228] [c.260] [c.260] [c.500] [c.556] [c.557] [c.261] [c.263] [c.623] [c.186] [c.307] [c.320] [c.108] [c.115] [c.128] [c.353] [c.413]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология