Генетическая карта области rll

У фага Т7 встречается еще один способ временной регуляции транскрипции — образование фагоспецифической РНК-полимеразы. Схематически геном этого вируса можно разбить на две области меньшая ( 20 % генома) соответствует левому концу генетической карты и транскрибируется на ранней стадии инфекции, а большая содержит поздние гены. В начале ранней области располагаются по соседству несколько мощных промоторов, узнаваемых клеточной РНК-полимеразой, а заканчивается этот район не. менее мощным р-независимым терминатором. Внутри ранней области имеются, дополнительные слабые промоторы и слабые р-зависимые терминаторы, которые обеспечивают тонкую настройку работы ранних генов. [c.298]

То обстоятельство, что имеется по нескольку локусов, относящихся к одному маркеру (опи обозначены разными цифровыми индексами) вполне естественно. Ведь в синтезе каждого вещества участвует последовательно ряд ферментов. Например, при синтезе триптофана найдено 6 стадий, при синтезе аргинина более 7. Поэтому каждый из поставленных на схематической карте хромосомы маркеров означает обычно пе один, а несколько цистронов. Генетическая карта, как говорилось вьппе, не изучена еще во всех деталях. Лишь отдельные ее области, содержащие немногие локусы, исследованы более подробно, как это было нужно для постановки тех или иных направленных экспериментов молекулярной, биологии. Подобные исследования называются изучением тонкой структуры локуса. Генетические исследования требуют затраты огромного труда поэтому количество данных по генетическим картам других организмов еще более ограничено. [c.289]

Рис. 110. Генетическая карта отрезка хромосомы вблизи области La .

Последняя величина находится в хорошем согласии с средним размером цистрона, вычисленным из данных по генетическим картам. Мы видели, что она оценивалась в 1500 пар нуклеотидных звеньев. Средний вес нуклеотидного звена 330, поэтому для веса цистрона получалось 10 . Следовательно, размер минимальной области молекулы ДНК, несущей трансформирующую активность, есть пе что иное, как один цистрон. [c.348]

На рис. 129 изображено положение мутантов в области гИ на генетической карте. Преимущество изображенной области заключается в четкости испытания мутантов на культуре К12 к). Все фаги, обозначаемые как мутанты гП, утратили способность к синтезу какого-то или каких-то необходимых белков, без которых они не могут существовать на хозяине К12. Следовательно, эта мутация летальна, если испытание ведется на тест-микробе К12. [c.377]

Размер мутона, плн области генетической карты, затрагиваемой при одном акте мутации, может быть определен в принципе по отступлению расстояний от аддитивности для близко расположенных на карте мутантов. На рис. 130 представлены три мутона 1, 2 и 3. Если определять их расстояния по вероятностям рекомбинации, то окажется, что расстояние (1—3)>(1—2)- -(2—3). Разность (1—3) — (1—2) — (2—3) есть не что иное, как собственный размер мутона, т. е. области карты, затронуто одной мутацией. Определение рекона несколько отличное это минимальное расстояние между двумя точечным мутантами, допускающими акт рекомбинации. Сущность мутона сводится к некоторому минимальному по размерам (хотя оно может быть очень серьезным по своим [c.379]

Ф п г. 150. Первая генетическая карта тонкой структуры области г фага Т4. [c.306]

Рис. 129. Генетическая карта области г II бактериофага Т1. (По Бензеру).

Теория лизогении была подтверждена генетическими экспериментами, т. е. нахождением особого типа мутантов и их локализацией на генетической карте. Область хромосомы X содержит центральный сегмент С, управляющий лизогенизацией вируса и рядом цистронов, являющихся структурными генами, управляющими синтезом белков фага. Способность к лизогенизации полностью утрачивается в результате точечных мутаций С+ Ср. Исследование рекомбинантов показывает, что все эти мутации расположены в маленьком сегменте внутри С. Этот сегмент обозначается символом ira (иммунитет). Локус im и есть ген-регулятор, управляющий синтезом специфического репрессора белков фага. Изучая гетерозиготы, содержащие обе аллели С+ и j, мы убеждаемся в том, что мутант j рецессивен.. [c.500]

Используя две космиды с перекрывающимися последовательностями, можно построить детальную генетическую карту области овальбуминового гена цыпленка. Сегмент размером 46 т.п.н. помимо гена овальбумина содержит два родст- 1 венных гена, X и Y, с неизвестными функциями. [c.334]

Подвергнув популяцию бактерий действию антибиотиков, можно отобрать мутанты, способные расти в присутствии соответствующего антибиотика. Этим путем были получены, в частности, мутанты Е. соИ, устойчивые к стрептомицину (однако следует сказать, что частота их появления была очень низкой примерно 10 ). Было установлено, что измененный ген (rpsL или sir А) расположен на генетической карте в области, соответствующей 72 мин >. В дальнейшем было показано, что стрептомицин связывается с рибосомным белком S12, а rpsL — ген этого белка. Среди устойчивых к стрептомицину бактерий можно отобрать мутанты, ставшие зависимыми от этого антибиотика и не способные расти в его отсутствие. Было показано, что такая зависимость от Стрептомицина возникает в результате изменений рнбосомного белка S4. Из этих экспериментов отчетливо видно, что для существенного изменения чувствительности живого организма к определенному токсину или даже для того, чтобы организм сделался зависящим от этого токсина, оказывается достаточно единичной точковой мутации, изменяющей всего лишь одну аминокислоту. [c.240]

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]

Рис. 21.2. Генетическая карта типичного ретровируса, — последовательность, ответственная за упаковку, gag, pol и env — области, кодирующие соответственно белок капсида, белок, обладающий активностью обратной транскриптазы и интегразы, и белок оболочки. 5 -LTR содержит сигналы инициации транскрипции, причем весь геном транскрибируется как одна молекула РНК. З -LTR содержит сигнал полиаденилирования.

Рис. 15.18. Генетическая карта плазмиды RP4, обусловливающей устойчивость к антибиотикам. В этой плазмиде были найдены две области, содержащие большой и малый фрагменты tra они ответственны за конъюгацию. Гены, кодирующие устойчивость к антибиотикам-ампициллину (Ар), тетрациклину (Тс) и ка-намицину (Km)-распределены по разным участкам плазмиды.

Таким образом, аллели А ж В доминируют над своими мутантными аллелями а ж Ь. Функционально активная генетическая единица в даннохМ случае состоит из двух сегментов, или цистронов,— А ж В,— которые располагаются рядом на генетической карте. Каждый цистрон в отдельности контролирует синтез специфической молекулы, которая, однако, сама по себе неактивна даже будучи абсолютно неповрежденной. Продукты цистронов А ж В должны объединиться для того, чтобы возникла активная структура. Мутации в каком-либо из двух цистронов приводят к синтезу дефектной молекулы, не способной к образованию активного продукта нри взаимодействии с нормальным продуктом второго цистрона. Естественно предположить, что генетическая единица функции — ген или цистрон — кодирует субъединицу белка — индивидуальную полипептидную цепь. Допустим, что функционально активный белок состоит из п полипептидных цепей (субъединиц), связанных друг с другом ковалентными или другими связями. Для кодирования такого белка необходимо п цистронов. Поэтому мы и предполагаем существование двух полипептидных цепей, соответствующих двум цистронам области гП. Если активный белок состоит из одной полипептидной цени, то ген, кодирующий этот белок, эквивалентен цистрону. Если даже мутация Л ->- а или В Ъ приводит к полному отсутствию соответствующего полипептида или к образованию совершенно искагкенного полипептида, несомненно, что до тех пор, пока в клетке имеются нормальные аллели, детерминирующие полипептидные субъединицы А и В, внутриклеточный фонд будет содержать некоторое количество этих субъединиц. [c.494]

Теперь мы познакомились с двумя мутантами, а именно с мутантами г и h. Как тут удержаться и не попытаться провести опыт по рекомбинации, тем более что бактериальную клетку можно заразить двумя разными фагами одновременно. Сразу же скажем, что опыт оказался удачным (рис. 65). Среди потомков были обнаружены не только частицы родительских типов , но и рекомбинанты, несущие одновременно признаки г и Ь. Осталось лишь получить возможно большее число мутантов, скрестить их между собой, вычислить частоты рекомбинаций и построить генетические карты (топография области гП нам уже знакома). Ясно, что ДНК фагов в опытах но рекомбинации ведет себя как геном, поэтому вполне допустимо говорить о геноме фага. Она содержит всю информацию, в которой нуждается фаг, — только не может редуплицироваться сама и использует для этого бактериальную клетку. К несчастью для себя бактериальная клетка не способна узнать чужой геном и путает его со своим собственным и даже работает на него в первую очередь, изводя себя при этом до смерти. [c.155]

Ньше для установления генетической карты пользуются скрещиванием нрототрофных мужских штаммов Hfr и ауксотрофных женских штаммов F , что сильно повышает вероятность рекомбинации. Кроме того, точнее всего можно изучить генетическую карту этим методом в небольшой области хромосомы. Герен и Левинталь изучили строение одного цистрона Е. сой, а именно управляющего синтезом фосфатазы (Р-цистрона). В пределах этого одного цистрона было получено несколько сот мутаций, и расположение каждой мутации (или точее, каждого мутона, т. е. области генетического вещества, затронутой мутацией) внутри цистрона определено с помощью многих рекомбинационных экспериментов. Подобным же путем Моно и Жакоб изучили небольшую область хромосомы вблизи локуса La . [c.310]

Из всего сказанного выше следует, что метод построения генетической карты путем измерения вероятности рекомбинации двух маркеров прп конъюгации клеток Hfr nF пригоден в пределах небольших областей хромосомы, а для отдаленных локусов требует введения поправок. Действительно, основной закоп рекомбинации исходит из того, что зигота содержит полностью все аллеломорфные выражения каждого цистрона как из отцовского, так и из материнского организма. В случае бактерий это вовсе не так, потому что образуются неполные зиготы — мерозпготы. Необходимо ввести вероятность вхождения маркера в мерозиготу, обозначив ее через w l). Значение ю 1) есть функция, резко убы-ваюш ая с расстоянием. Если разрыв хромосомы при проникновении через соединительную трубку равновероятен в любом месте, то можно вычислить выражение для вероятности w l). [c.329]

Рассмотренные нами методы нормирования вероятностей рекомбинации ограничены в каждом отдельном случае относительно небольшой областью хромосомы вблизи ее начала (точки 0). Обращаясь к разным штаммам Hfr с разными начальными точками хромосомы, можно изучить генетические карты практически любых участков хромосомы Е. oli. [c.338]

Обратимся теперь к тонкой генетике бактериофага, связанной с построением детальной генетической карты одной из областей хромосомы Т4. Мы уже упоминали о том, что генетика фага подтвердила принцип линейного расположения всех генетических локусов вдоль одной группы сценления, или хромосомы.Мы знаем, что хромосома фага — это одна молекула ДНК. Далее подтвер- [c.375]

Наоборот, рекомбинанты к дикому типу будут превосходно жить на К12. Подсчет рекомбинантов ведется на нулевом фоне (в принципе) благодаря тому, что оба родительских фага — мутанты гП, отсюда и прекрасная чувствительность метода. Можно измерить число рекомбинантов, даже если вероятность события 10 . Собственно говоря, предел чувствительности ставится спонтанными ревертантами — возвратными мутациями к дикому типу. Из изученных Бензером свыше 3000 различных мутантов типа гП некоторая часть оказалась непригодной для рекомбинационных экспериментов из-за высокого уровня шумов (большого количества сионтанных ревертантов), одпако большинство мутаций, полученных облучением, действием химических мутагенов пли спонтанно, оказалось вполне стабильно. Эти мутации в количестве примерно 2000 и были расположены на генетической карте в линейной последовательности. Подробное изучение тонкой структуры генетического вещества обнаружило ряд важных обстоятельств. Вся область гП имеет длину в 8 единиц и распадается в а две функциональные области А и В. Бензер назвал их цистронами на основании того, что их можно различить с помощью is—trans-теста. Если инфицировать бактерию К12 двумя мутантами фага, из которых один поврежден в области А, второй поврежден в области В (оба являются гП-мутантамп), то вместе они способны развиваться на клетках К12. [c.377]

Область хромосомы с прямо относится к способности бактериофага X образовать профаг. На генетической карте изображены положения несколькнх характерных мутантов фага с утраченной или уменьшенной способностью к лизогенизации. Таковы мутант с ( lear — светлый) и мутант со (от слова кокарда), дающий светлые стерильные пятна, но с небольшим мутным кружком в центре. В области с находятся цистроны, управляющие синтезом ряда бел- [c.383]

Особенно замечателен факт интеграции хромосомы фага в хромосоме хозяина (Львов). ДНК фага копируется при редупликации точно так же, как ДНК клетки-хозяина. При конъюгации мужских и женских клеток профаг подвергается рекомбинации точно так, как будто это собственный генетический локус бактериальной клетки. Это замечательное обстоятельство было открыто Ледербергами на примере фага A. Было точно найдено положение профага (A ) на генетической карте. Оно находится между областями Тгур и Gal, в особенности I-- [c.385]

При расщеплении получаются клетки первоначального типа и различные рекомбинанты, у которых заменен на аллельный один генетический локус или два—три соседних локуса. Возможна, естественно, и рекомбинация мутантов внутри одного цистрона точно так же, как это происходит при конъюгации бактерий. Поэтому трансдукция позволила проверить независимым методом результаты, полученные на Е. oli с помощью конъюгации. При исследовании трансдукции удается быстро определить, какие генетические локусы расположены но соседству друг с другом, т. е. схематически (без измерения расстояний) построить генетическую карту. Если же сосредоточить свое внимание на тонкой структуре одной генетической области, то здесь удается путем измерения вероятности рекомбинации внутри исследуемого локуса количественно изучить карту и расставить на ней все наличные мутанты в строго определенных точках. Трансдукция как экспериментальный метод изучения генетических карт имеет даже известные преимущества перед конъюгацией, в которой приходится всегда считаться с трудноопределимой переменной — вероятностью вхождения генетического маркера. [c.389]

Далее опыты по количественному изучению генетической рекомбинации составлению генетической карты) позволили установить, что все три локуса z, у и i находятся рядом друг с другом на хромосоме бактерии и занимают область, размеры которой на целый порядок меньше расстояния между локусами La и TL. Возникает естественный вопрос какова химическая природа ренрессора, синтезируемого под влиянием информации, содержащейся в области i Ответ пока не найден. Имеются косвенные указания на то, что репрессор может быть белком (Моно, Жакоб). [c.490]

Следовательно, мутация С+ С соответствует утрате способности образовывать эндогенный репрессор, точно так, как при конститутивном синтезе ферментов. Другие интересные мутанты ind" iiid" соответствуют утрате способности профагов к переходу в вегетативное состояние, т. е. к индукции под действием ультрафиолетового света и химических агентов. Положение последних мутантов на генетической карте определяется в том же сегменте, что и мутантов j — внутри области С. [c.500]

Первый уровень — вся генетическая карта фага Т4. Второй уровень —7 сегментов области гИ, выделенных при помощи 7 делеций. Третий уровень — 4 субсегмента сегмента А5, выделенных при помощи трех делеций. Четвертый уровень — 4 субсегмента в пределах субсегмента А5с, выделенных при помощи трех делеций. Пятый уровень — предполагаемый порядок расположения семи точковых мутаций в субсегменте А5с2а2, установленный на основании попарных скрещиваний. Участки, захватываемые этими точковыми мутациями, по-видимому, соответствуют одной паре оснований в фаговой ДНК (которая изображена в нижней части фигуры приблизительно в том же масштабе, что [c.308]

Использование бензеровского комплементационного анализа для других участков генома Т-четных фагов показало, однако, что получаемые результаты не всегда столь однозначны, как это было при исходном определении генов А и В в области гН. Распределение ат-мутантов по генам было однозначным, однако Эдгар и Эпштейн обнаружили ряд 1з-щ-таций, которые, судя по их положению на генетической карте и по результатам функционального цис-транс-теста с тесно сцепленными ат-иу-тантами, должны относиться к одному и тому же гену, но тем не менее дают в цис-транс-тесте хорошую комплементацию. Аналогичные случаи внутригенной комплементации были вскоре обнаружены в работах по установлению генетической единицы функции в геноме бактерий и других организмов. [c.314]

I. Гены А и в области rll, подразделенные на сегменты. II. Положение мутации F O в субсегменте Bla сегмента Bi гена В и 7 мутаций, супрессорных в отношении F O (черная полоска — ген В неактивен черная плюс светлая — ген В активен). III и IV. Положение 12 других мутаций в сегментах В1Ги В2, супрессорных по отношению к супрессорам (светлая полоска — ген В неактивен светлая плюс черная — ген В активен). V. Фаговая ДНК, изображенная приблизительно в том же масштабе, что и генетическая карта. Два сегмента содержат приблизительно 100 пар нуклеотидов. [c.328]

Эту возможность использовали в 1959 г. Чарлз Яновский и Леннокс для построения генетической карты тонкой структуры области trp хромосомы Е. oli. Эта область, как видно из общей карты на фиг. 123, расположена на кольцевой хромосоме в точке, приблизительно соответствующей 24-й минуте, поблизости от генов ton и i/sB, контролирующих структуру рецепторов фага Т1 и синтез аминокислоты цистеина соответственно. Для построения карты тонкой структуры Яновский и Леннокс сосредоточили свое внимание на наборе ауксотрофов Тгр , полученных Яновским. Эти мутанты распадаются на пять четких классов (табл. 5), различающихся по потребностям в факторах роста и по характеру накапливающихся в клетке метаболитов, что в свою очередь зависит от того, какой именно из последних этапов биосинтеза триптофана (фиг. 37) у этих мутантов блокирован. Каждый из этих ауксотрофов Тгр может быть превращен в прототроф Тгр+ заражением лизатом трансдуцирующего фага Р1, выращенного на донорном штамме Е. соИ Тгр+ дикого типа. При отборе таких прототрофных трансдуктантов путем высева зараженных фагом [c.358]

Что представляет собой мишень иммунитетного репрессора фага Я В ранних работах Кайзера и Жакоба было показано, что мишенью для репрессора является один или несколько генов, относящихся к так называемой области иммунности на генетической карте эта область располагается между выявленными позднее генами N и О и включает в себя ген с1 (фиг. 242). Такой вывод был сделан на основании изучения умеренного фага 434. Фаги 434 и Я гетероиммунны в отношении друг друга, так как каждый из них нормально растет на бактериях, лизогенных по второму профагу. Иными словами, каждый из них нечувствителен к действию репрессора другого фага. Кайзер и Жакоб установили, что гибридные фаги, образующиеся при рекомбинации между фагами Я и 434, оказываются нечувствительными к репрессору Яс1, если они не содержат области N- I-O родительского фага Я, даже в случае, если вся остальная часть генома была получена от этого родителя. После того как Пташне выделил репрес- [c.492]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология