Рекомбинация полинуклеотидных цепей

Наиболее непонятным в процессе рекомбинации является вопрос о том, каким образом объединяются гомологичные участки двух различных двухцепочечных молекул ДНК- Как схематически показано в уравнении (15-10), обмен участками полинуклеотидных цепей должен происходить точно в одной и той же точке каждой из двухцепочечных молекул. [c.281]

Из наиболее трудных задач, решаемых в настоящее время, можно упомянуть анализ вирусной РНК с длиной цепи порядка 4500 звеньев и рибосомальной РНК кишечной палочки. Наибольшим достижением явилась расшифровка последовательности нуклеотидов в пределах целого гена (387 звеньев) в вирусной РНК. Для анализа ДНК эта программа еще практически не осуществлялась. Та часть цепи, к-рая кодирует белки, нам известна, т. к. можно определить структурные ф-лы белков (это сделать гораздо легче), а генетич. код изучен. Но в полинуклеотидной цепи имеются дополнительные участки, служащие целям регуляции — запускающие редупликацию и транскрипцию, помогающие управлять этими процессами, а также и другими не менее важными генетич. процессами (напр., рекомбинацией — образованием смешанного потомства). Изучение структурных формул Н. к. обещает пролить свет на многие неизвестные стороны биологич. явлений. [c.196]

Отжигу , или рекомбинации, благоприятствуют условия, при которых отбираются и соединяются гомологичные спаривающиеся участки. Для полинуклеотидных цепей в растворе важнейшим таким условием является молекулярная гомогенность. Поэтому, например, легче всего осуществляется ренатурация ДНК, выделенной из мелких вирусов труднее осуществить ее с ДНК из крупных вирусов, еще труднее — с бактериальной ДНК и, наконец, совсем трудно (если только вообще возможно) —с ДНК из высших организмов. Сказанное означает также, что процессу отжига должны благоприятствовать условия, при которых одна из цепей остается неподвижной (будучи, например, закреплена в агаровом геле или на колонке с гидроксилапатитом), а другая распадается на фрагменты относительно небольшой длины (мол. вес 10 —10 ). [c.153]

Взаимодополняющие процессы ограничения и модификации затрагивают область явлений, которая гораздо шире простого развития фагов, так как они обеспечивают клетке способность узнавать и отвергать внедрение чужеродной ДНК. Так, ограничение и модификация играют важную роль во всех рассмотренных в предыдущих главах процессах переноса генов между бактериями — трансформации, конъюгации и трансдукции. Если бактерия-реципиент содержит ограничивающие нуклеазы, действующие на нуклеотидные последовательности ДНК донора, которые не метилированы модифицирующими ферментами бактерии-донора, то при любом процессе генетической рекомбинации вероятность включения генов донора в геном реципиента будет очень мала. С еще более широкой точки зрения приобретение организмом системы ограничения н модификации неприемлемой ДНК может быть первым шагом на пути образования новых видов. Такая защита от скрещивания с организмами, в других отношениях ничем не отличающимися, обеспечивает репродуктивную изоляцию, необходимую для видообразования. Так или иначе, открытие специфического метилирования и разрывов определенных точек ДНК расширило наши представления о специфичности генетического вещества, которая ранее считалась обусловленной исключительно перестановками только четырех пуриновых и пиримидиновых оснований полинуклеотидной цепи ДНК. [c.373]

На основе химических данных Чаргаффа и дифракционной картины ДНК, полученной Уилкинсом и Франклин при ее облучении лучами Рентгена, Уотсон и Крик предположили, что ДНК представляет собой молекулу, содержащую две полинуклеотидные цепи. Эти цени закручены вокруг общей оси в двойную спираль, витки которой, если смотреть вдоль оси спирали, идут по часовой стрелке. Такая конфигурация ДНК называется правозакрученной и обозначается как В-форма [126]. В живой клетке большинство молекул В-ДНК претерпевает дополнительную спирализацию, облегчающую процессы ее репликации и рекомбинации. [c.78]

Ген, как участок полинуклеотидной цепи, состоит из более мелких частей, способных к мутациям (наследственные изменения в цепи ДНК) и рекомбинациям. Процессы мутации, исследованные Бензером у фагов, показали, что изменяющиеся участки в сотни раз меньше гена, определяющего ту или иную особенность фага. Мутационный процесс не обязательно охватывает ген в целом, а в отдельных случаях — различные его участки. Та или иная часть гена, проявляющая себя как единица наследственности в мутационном процессе или единица мутирования, называется мутоном [c.472]

После того как в гл. УП было рассказано об открытии Эйвери, установившего, что трансформирующий фактор бактерий представляет собой не что иное, как ДНК, все дальнейшее изложение велось на основе молекулярного взгляда на ген как на полинуклеотидную цепь, последовательность оснований которой определяет с помощью генетического кода последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Однако такая точка зрения вовсе не обязательна для объяснения большинства нз рассмотренных до сих пор опытов по мутациям и генетическим рекомбинациям у бактерий и их вирусов. Все эти опыты можно почти так же хорошо объяснить с классической точки зрения о неделимом гене, определяющем один фермент. Сейчас мы рассмотрим работу, заполнившую наконец тот разрыв, который существовал между выводами, основанными исключительно на данных формальной генетики с использованием различий признаков, с одной стороны, и чисто химическими исследованиями на уровне нуклеотидных последовательностей — с другой. [c.304]

В многочисленных экспериментах показано, что, как и для других генетических эффектов (мутация, индукция профага), зависимость частоты рекомбинации от дозы ультрафиолетового света описывается куполообразной кривой с максимумом. Подобная зависимость Kogee всего отражает наложение двух одноударных процессов активацию хромосомы (F+) мужской клетки при включении в нее половой эписомы (интеграция) и предотвращение переноса активированной хромосомы. Ингибирование переноса хромосомы донора к акцептору является следствием либо прямых, либо косвенных разрывов полинуклеотидной цепи, возникающих при темновой репарации. Молекулярные механизмы активации хромосомы (F+), приводящей к увеличению частоты рекомбинаций, не выяснены. Предполагается, что этому способствуют однонитевые разрывы ДНК половой эписомы. Увеличение частоты рекомбинаций наблюдается только у штаммов с неинтегрированной половой эписомой. У остальных штаммов рекомбинация подавляется по одноударному механизму в результате торможения переноса ДНК. [c.312]

Разнообразные генетические процессы (репликация, рекомбинация, репарация) сопровождаются появлением в цвунитевых молекулах ДНК ников, т. е. однонитевых разрывов В таких молекулах З ОН- и 5 р-концы разорванных полинуклеотидных цепей удерживаются вместе с помощью водородных связей с комплементарной нитью. Ферменты, объединяющие подобные цепи путем восстановления фосфодиэфирных связей между соседними нуклеотидами, названы ДНК-лигазами Они являются второй по важности в генетической инженерии группой ферментов. [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология