ДНК и плоидность клеток

В количественных анализах особый интерес представляет ДНК. Как уже отмечалось выше, по содержанию ДНК в клеточном ядре можно судить о плоидности клетки. Содержание-ДНК в органе или кусочке ткани может дать представление [c.21]

В каллусных и суспензионных культурах встречаются клетки, имеющие диплоидный набор хромосом, свойственный исходному растению, полиплоидные клетки, содержащие 3,4,5 и более хромосомных наборов. Наряду с полиплоидией в культуре каллусных тканей можно нередко наблюдать анеуплоидию (возрастание или уменьшение хромосомного набора на несколько хромосом). Чем длительнее культивировать каллусные клетки, тем больше они различаются по плоидности. В каллусных клетках табака через четыре года культивирования совсем не остается диплоидных клеток все клетки становятся полиплоидными или анеуплоидны-ми. Этот факт указывает на то, что изменение плоидности происходит под влиянием условий культивирования и прежде всего входящих в со- [c.88]

Факторы, изменяющие процессы восстановления. При увеличении плоидности клетки повышается ее устойчивость к излуче- [c.125]

Генетическая гетерогенность исходного материала. В растениях клетки характеризуются различной плоидностью, диплоидны только активно делящиеся меристематические клетки. [c.171]

Эндополиплоидия — наличие в клетках организма ядер, имеющих разную плоидность. [c.467]

Мы рассмотрим вопрос о суммарной каталитической активности в клетке и в связи с этим определим оптимальную плоидность ядра. [c.97]

Таким образом, наличие изоферментов позволяет варьированием соотношения аллелей изменять суммарную каталитическую активность клетки и точнее регулировать интенсивность метаболических процессов. Возможность изменения соотношения аллелей появляется только у полиплоидов, а создание растения с наибольшим приближением к максимуму активности по всем ферментам и с наиболее точной регуляцией скоростей реакций и есть создание организма с оптимальной плоидностью ядра. Так как большинство ферментов состоит из нескольких субъединиц, то рассмотренная связь имеет, по всей видимости, большое значение. [c.103]

Большая часть уродливых растений с очень сильными изменениями обычно погибает, а выжившие растения часто оказываются тетраплоидными. Перед началом цветения, когда у химерных растений Со произошла стабилизация уровня плоидности, проводят отбор форм, образующих диплоидные гаметы. Уровень плоидности гамет определяют по особенностям пыльцевых зерен или по числу хромосом в материнских клетках пыльцы. Растения, образующие диплоидную пыльцу в цветках главного побега, можно считать тетраплоидными. Отбор по пыльце является высокоэффективным и значительно сокращает работу по контролю хромосомных чисел в С] поколении. [c.81]

Однако наблюдаемая прямая пропорциональность между числом наборов хромосом (плоидностью) и размерами клеток позволяет выдвинуть другое предположение может быть, триггерный белок связывается с определенными участками хромосом, а для перехода клетки в фазу 8 (и, следовательно, для вступления в новый цикл) необходимо какое-то избыточное количество этого белка сверх того, которое связано с хромосомами. В этом случае хромосомы служили бы своего рода ингибиторами действия триггерного белка и в то же время измерителями его общего количества (рис. 11-35). Кроме того, поскольку для деления тетраплоидной клетки требовалось бы в 4 раза больше триггерного белка, чем для деления гаплоидной клетки, то тетраплоидная клетка перед вступлением в фазу 8 должна была бы синтезировать этот белок в 4 раза быстрее гаплоидной и, значит, иметь соответственно большие размеры. [c.172]

Общее количество ДНК в клетке можно представить себе как произведение базового количества ДНК на плоидность клетки. Разумеется, константность и кратность содержания ДНК в клетке относительна. Уклонения главным образом в сторону увеличения от базового количества возможны за счет цитоплазматической ДНК и локальной нолитении хромосом в дифференцированных клетках. Эти вопросы, однако, изучены еще очень слабо. [c.11]

Revesz и Norman полагают, что корреляция между плоидностью клетки и чувствительностью к облучению в условиях аноксии указывает на то, что главной причиной гибели клетки является генетическое повреждение, Однако результаты облучения в приоутствии кис- [c.166]

Однако не следует предполагать, что рост зародыша регулируется простым подсчетом клеточных делений. Это стало ясно, например, при сравнении тритонов разной плоидности. Клетки пентаплоидного тритона примерно в пять раз крупнее клеток гаплоидного, но благодаря тому, что их в каждой ткани в пять раз меньше, чем у гаплоида, размеры [c.436]

Это соединение, содержащее в своем составе трополоновое кольцо, специфически и прочно связывается с тубулином. Поразительным следствием такого связывания в живой клетке является разрушение лабильных микротрубочек, в том числе участвующих в образовании митотического веретена. При обработке делящихся клеток колхицином процесс деления задерживается на стадии мётафазы (гл. 15, разд. Г.9), и образующиеся дочерние клетки обладают высокой степенью плоидности. Все это позволило широко использовать колхицин в качестве агента для получения тетраплоидных сортов цветущих растений. Аналогичное влияние на микро- [c.278]

У всех организмов, за исключением вирусов и бактерий, клеточная ДНК сосредоточивается в основном в ядрах. Некоторое количество ДНК содер-HiHT H также в хлоропластах, митохондриях и других крупных органеллах, которые обладают по крайней мере потенциальной способностью к самовоспроизведению. В бактериальных клетках ДНК присутствует, по-видимому, в виде нескольких (от 1 до 3) агрегатов, или нуклеоидов, которые хотя и располагаются внутри клетки, но при этом связаны с мембраной,, тогда как у ДНК-содержащих вирусов она занимает центральную часть головки вириона (имеющей форму шара или многогранника). Ядра животных клеток содержат около 2 мг ДНК на 1 г свежего веса ткани. Это означает, что на ядро приходится от 4-10 до 8-10 г, или от 4 до 8 пикограммов пг) ДНК. Содержание ДНК в клетках совершенно не зависит от физиологического сося-ояния животного, но зависит от плоидности клеток, т. е. от [c.131]

Среди животных эндополиплоидия лучше всего изучена у насекомых. Однако измерение объема ядер у разных млекопитающих четко показывает, что у них часто встречается эндополиплоидия. В средней кищке личинок комаров эндополиплоидию можно наблюдать непосредственно, так как в полиплоидных клетках иногда происходит митоз. Нормальное число хромосом у них равно 6, но имеются также клетки с 12, 24, 28 и 96 хромосомами. У другого водного насекомого— водомерки 6егп8 — при изучении эндополиплоидии Гейтлер использовал наличие гетерохроматической Х-хромосомы, которая видна и в покоящихся ядрах. Таким образом, в данном случае число Х-хромосом указывает на степень плоидности. Было обнаружено, что в слюнных железах этого насекомого эндополиплоидия достигает очень высоких степеней. Многие клетки были 512-плоидными, а некоторые [c.343]

Генетика каллусных клеток. Длительное время считали, что каллусные клетки генетически строго однородны. Однако в 60-х годах было выяснено, что клетки каллусной ткани обладают выраженной генетической гетерогенностью. Генетическая неоднородность каллусных клеток выражается прежде всего в различной плоидности, т. е. каллусные клетки отличаются по числу хромосом. Генетически стабильными in vitro являются меристематические ткани. [c.88]

С увеличением плоидности у грибов так же, как и других групп организмов, прогрессивно уменьшаются ядерно-плазменные отношения [105] и нарушаются оптимальные отношения поверхности клетки к ее объему (S heda, 1963, цнт. по [63]-, [116]) что влечет за собой нарушение многих жизненно важных функций. Может возрастать и продолжительность цикла вегетативного развития. Это было обнаружено [56] на полиплоидной серии S. erevisiae коллекции Мортимера и выражалось в запаздывании наступления отдельных фаз по мере увеличения плоидности. [c.51]

Связь между плоидностью ядра и увеличением разнообразия изоферментов и их относительной концентрации на клетку, возникающих в результате полиплоидии, подробно проанализирована Малецким [2]. [c.97]

Будем предполагать, что имеется оптимальная плоидность по гену, кодирующему лимитирующий фермент, если в клетке можно создать такое соотнсииение аллелей этого гена, чтобы концентрация (р) соответствующих субъединиц наиболее приближалась к концентрации, при котсфой наблюдается максимум активности. Так как значение р зависит только от констант каталитической активности, то для каждого конкретного набега аллелей будет своя оптимальная плоидность по этому гену. В таблице представлено несколько гипотетических примеров для ил постраиии данного положения. [c.98]

Установлено, что только в меристеме стебля и корня, камбии и пе-рицикле клетки диплоидны. В остальных тканях и органах растений плоидность может быть самой различной, достигая очень вьюоких уровней в спешализированных клетках. Поэтому различная плоидность клеток калуссной ткани может быть следствием различий в исходном материале при введении в культуру. [c.116]

Все штаммы можно было разделить по плоидности на диплоидные -30-90% диплоидных клеток, тетраплоидные - 67-95% тетраплоидных кле-гок и триплоидные. Штаммы первой группы характеризовались колеба-1иями в соотношении ди- и тетраплоидных клеток с превышением чиста диплоидных в течение примерно года культивирования. Штаммы вто-)0й группы также содержали преимущественно диплоидные клетки до восьмого пассажа. В дальнейшем число тетраплоидных клеток стало юзрастать, и они значительно превосходили диплоидные. Третья груп-la состояла всего из двух штаммов. В первых пассажах у них также хиплоидные клетки преобладали над клетками иных уровней плоидности. Оцнако после восьмого пассажа эти штаммы характеризовались ювышением доли триплоидных клеток до 30%. [c.117]

В пассируемой культуре на первые сроки фиксации диплоидные клет-и доминировали над клетками иных уровней плоидности. Через день [Осле пересадки их количество составляло 97,3%. Затем наблюдали рез-ое падение частоты диплоидных и возрастание частоты три-, тетраклеток более высоких (Вп) уровней плоидности (рисунок, б). Это сни- ение частоты диплоидных клеток наблюдали до девятого дня, затем оличество диплоидных клеток снова начинало возрастать и к концу пыта (29-й день) оно составляло уже 87,7%. Таким образом, уста-овлено непостоянство плоидности каллусной ткани .rtioeadifolia M.B. [c.117]

Наличие изоферментов в клетке растения позволяет варьированием соотно- -щений аллелей в клетке изменять суммарную ферментативную активность белка на клетку. Так, например, если в клетке находятся два аллеля, то суммарная ферментативная активность белка в клетке в зависимости от концентрации аллеля описывается полиномом п - степени, где п - мультимерия белка. Таким образом, появляется возможность при определенных соотношениях аллелей в клетке приблизиться к максимуму активности фермента в клетке. Если плоидность растения позволяет создать такое соотношение аллелей в клетке, значит это растение имеет оптимальную плоидность. [c.273]

При обработке колхицином не все клетки претерпевают удвоение числа хромосом, и часть их остаются диплоидными. В течение обработки могут иметь место повторные блокады митоза, приводящие к возникновению клеток с высокими степенями плоидности. В результате очень редко удается сразу получить так называемые чистые полиплоиды. Обычно возникают растения, состоящие из клеток различной степени плоидности. Такие растения называются химерами. Химеры могут быть переклинального, секториального илй миксоплоидного типа. У химер периклинального типа ткани одного уровня плоидности окружены одним или несколькими слоями клеток другого уровня плоидности. у химер секториального типа ткани разных уровней плоидности находятся бок о бок и как те, так и другие видны с поверхности. У растений миксоплоидного типа или мик-соплоидов ткани разных уровней плоидности беспорядочно перемешаны. [c.59]

Разным растительным видам и расам свойственно определенное, характерное для них, среднее число хлоропластов в замыкающих клетках устьиц эпидермиса листа. Это число изменяется с изменением уровня плоидности. Так, у гаплоидной сахарной свеклы в среднем 8 хлоропластов, у диплоидной — 14, у триплоидной — 20, у тетраплоидной — 26, у пентаплоидной — 30, у гексаплоидной — 37 и у октоплоидной — 51. Установлено, что число хлоропластов представляет собой довольно надежный признак, особенно при достаточном количестве подсчетов, и им щироко пользуются для идентификации полиплоидов. [c.79]

Кроме изменения плоидности, культивирование клеток и тканей растений in vitro вызывает появление в клетках хромосомных аббераций. Последние сказываются на биологических особенностях культивируемых тканей, изменяя их внешний вид, обмен веществ, скорость роста. Наряду с видимыми под микроскопом хромосомными мутациями в культивируемых клетках могут возникать изменения, не выявляемые микроскопически. Эти изменения могут затрагивать как незначительные участки хромосом, так и структуру генов. Генные мутации выявляются по изменению морфологии и физиолого-биохимических свойств клеток. [c.89]

Каковы же причины генетической нестабильности культивируемых клеток Таких причин несколько. Прежде всего — это генетическая неоднородность исходного материала (гетерогенность экспланта). У многих растений дифференцированные ткани характеризуются наличием клеток разной плоидности и лишь активно пролиферирующие в течение онтогенеза ткани, такие, как верхушечные меристемы, камбий и другие, остаются всегда диплоидными. Другой причиной может быть длительное пассирование тканевых и клеточных культур, приводящее к накоплению в них генетических изменений, в том числе к неравномерному изменению плоидности. Нарушение коррелятивных связей при изолировании участков тканей растений и помещении их на питательную среду также приводит к генетической нестабильности клеток. Подобные результаты могут быть связаны и с влиянием на генетический аппарат клетки входящих в состав питательных сред фитогормонов. В качестве гормонов в питательные среды для каллусообразования обязательно входят ауксины и цитокинины. О мутагенном действии этих веществ известно из целого ряда работ. Наиболее активным мутагенным препаратом является 2,4-Д, входящий в состав большинства питательных сред. Цитокинины, в частности кинетин, способствуют полиплоидизации клеток. [c.89]

Дифференцированные клетки в нормальном растении могут иметь разную степень плоидности, но для отдельных видов характерно наличие только диплоидных клеток. Однако в процессе онтогенеза могут возникать клетки с разной плоидностью. Например, экспериментально доказано, что в меристемных тканях, наряду с фактором видового постоянства числа хромосом, почти у 80 % покрытосеменных растений в процессе дифференцировки в соматических клетках может происходить эндоредупликация хромосом и формирование тканей различного уровня плоидности. Для вегетативно размножаемых и апомиктичных растений характерно образование с высокой частотой анеуплоидных клеток. Усиление хромосомных перестроек, приводящих к появлению химерности и миксоп-лоидии у растений, наблюдается при изменении условий произрастания, особенно при их резком ухудшении засоление почв, повышенные или пониженные температуры, применение гербицидов или пестицидов, минеральных удобрений в повышенных дозах и др. Эти и другие факторы могут приводить к физиологическим нарушениям, связанным, в первую очередь, с появлением аномальных митозов и формированием клеток с числом хромосом, отличающимся от такового в материнской ткани. [c.139]

Sin lair [з] заявил, что в дополнение к малым колониям, образовавшимся из облученных клеток, он также выделил небольшие медленно растущие клоны, возникшие из популяции нормальных не подвергавшихся облучению клеток хомяка. Их свойства и повышенная чувствительность к облучению были весьма сходны с такими же качествами малых клонов, образовавшихся после облучения. Эти и другие признаки позволяют отрицать возможность, что различие в чувствительности обусловлено резидуальным радиационным повреждением. Со времени симпозиума в olorado Springs были получены доказательства, что плоидность per se не влияет на чувствительность к облучению, но клетки с низкой способностью к пролиферации всегда более чувствительны. [c.175]

Геном ретровирусов представлен одноцепочечной РНК, которая реплицируется в виде промежуточной двухцепочечной ДНК. Класс ретровирусов, о котором мы имеем самую большую информацию, характеризуется способностью образовывать в клетках птиц и млекопитающих частицы С-типа. В каждом вирионе упакованы две копии генома РНК, в результате чего каждая отдельная вирусная частица фактически диплоидна. Если клетка одновременно инфицирована двумя различными вирусами С-типа, можно получить гетерозиготные вирусные частицы, несущие по одному геному каждого типа. Ди-плоидность может влиять на возможность приобретения вирусом клеточных последовательностей. Типичная последовательность ретровируса содержит три гена . Под этим термином в данном случае мы понимаем кодирующие области, каждая из которых на самом деле дает начало множеству белков в ходе процессинга. Порядок генов, дад—pol—env, приведен в верхней части рис. 38.1. Вирусная РНК транслируется как обычная информационная РНК (она содержит кэп на 5 -конце и ро1у(А) на З -конце) в полибелок Gag. [c.490]

Традиционные методы генетического анализа, разработанные Менделем, основаны на переходе из диплоидного состояния в гаплоидное в процессе мейоза. Восстановление диплоидности происходит при оплодотворении. Изменения плоидности обеспечивают сегрегацию генов, то есть их распределение в потомстве. Несколько десятилетий назад было показано, что соматические клетки эукариот можно размножать in vitro, т.е. поддерживать в виде так называемых клеточных культур (рис. 18.1). У этих культивируемых in vitro клеток в норме не происходит смены диплоидной и гаплоидной фаз. Тем не менее существуют различные способы, позволяющие изучать определенные генетические феномены на культурах клеток. Существенным преимуществом клеточных культур является то, что возникновение новой клеточной генерации занимает несколько часов, тогда как появление нового поколения на уровне целой особи-это месяцы или годы. Дополнительное преимущество для изучения генетики человека-это возможность комбинировать наследственные детерминанты клеток в культуре, поскольку проведение направленных скрещиваний между людьми, естественно, невозможно. Недавно были разработаны способы получения гибридных клеток, содержащих наследственную информацию различных видов организма, например человека и мыши. Такие гибриды нельзя получить другими способами, т.е. на уровне целых организмов. [c.290]

О том. как клетки чувствуют свою величину, мало что известно, хотя многие данные указывают на то. что какой-то механизм лля этого существует. Например, если ) растущей гигантской амебы Amoeba proteus многократно отрезать часть цитоплазмы, не позволяя таким клеткам достичь нормальных размеров, то она не будет делиться даже на протяжении нескольких недель, несмотря на энергичный рост, тогда как контрольная клетка делится примерно раз в сутки. Возможный намек на го, как клетка ощущает свои размеры, содержится в том факте, что величина эукариотической клетки обычно пропорциональна ее плоидности диплоидная клетка в два раза больше гаплоидной, а тетраплоидная в два раза больше диплоидной (см. рис. 13-40 и 13-41). Можно предположить, что решающую роль играет отношение клеточного объема к числу копий какого-то гена (или набора генов) или к общему количеству ДНК (а не отношение, скажем, объема клетки к ее поверхности). Например, некая растворимая молекула М (допустим, какая-то РНК) могла бы непрерывно синтезироваться ДНК-зависимым способом если М нестабильна с постоянным периодом полужизни, то общее количество М в каждой клетке будет постоянным и будет находиться в определенном соотношении с количеством ДНК. Но мере увеличения объема клетки концентрация М будет снижаться падение концентрации ниже некоторого критического уровня могло бы быть сигналом к прохождению точки старта. [c.412]

До недавнего времени считалось, что в растительном организме все соматические клетки диплоидны. Теперь, однако, мы знаем, что в растениях встречаются отдельные скопления клеток с числом хромосом, кратным диплоидному Ап, 6п, 8п и т. д. Такие полиплоидные клетки возникают, очевидно, в результате делений ядра, не сопровождающихся расхождением дочерних ядер по двум отдельным клеткам. Плоидность клеток удается иногда регулировать с помощью тех или иных природных или синтетических веществ. Полиплоидию, например, можно вызвать колхицином — алкалоидом из клубнелуковиц (укороченных мясистых стеблей) безвременника осеннего. Колхицин препятствует образованию нитей веретена и тем самым предотвра- [c.34]

В пользу такого предположения свидетельствует корреляция между радиочувствительностью клеток, их плоидностью и содержанием ДНК. Доза,. необходимая для возникновения одной визуально наблюдаемой хромосомной аберрации, — величина того же порядка, что и доза для летального поражения. Факторы, модифицирующие выход хромосомных аберраций, сенсибилизируют клетки как к летальному действию радиации, так и к появлению хромосомных аберраций. И наконец, среди выживших после облучения быстроделящихся клеток редко обнаруживаются клетки с хромосомными аберрациями — большинство аберрантных клеток погибает или во время первого постлучевого митоза или после него. [c.137]

Эндомитоз связан с увеличением генетического материала ядра, количества синтезируемых белков и нуклеиновых кислот, а также с усилением роста цитоплазмы, что, естественно, приводит к нарушению ядерно-плазменных отношений в клетке. Таким образом, путем эндомитоза клетка из диплоидной превращается в тетраплоидную, октаплоидную и далее при этом плоидность может увеличиваться до 256 раз. Для установления плоидности таких клеток путем подсчета хромосом необходимо вызвать их деление воздействием различными стимуляторами. [c.113]

Принято считать увеличение размеров клеток растений наиболее характерным признаком полиплоидии. Поэтому для пред-Ёарительного определения полиплоидных форм измеряют замыкающие клетки устьиц и зрелые пыльцевые зерна (рис. 78, 79). Установлено, что размеры пыльцевых зерен у рода пщеница зависят от плоидности ядра диаметр гаплоидного пыльцевого зерна (/г=7) равен 44,04 мкм, диплоидного (2/г=14)—51,16 и триплоидиого (3 = 21)—55,3 мкм, у рода роза — соответственно 6,8 8,8 10,0 мкм. [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология