Мутации экспериментальное получени

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОЛУЧЕНИЕ МУТАЦИИ [c.403]

При этих попытках пришлось столкнуться с одним специфическим затруднением как правило, мутанты обладают пониженной жизнеспособностью, которая часто связана с неблагоприятными изменениями в структуре хромосом. Нередко и более тонкие изменения, предположительно зависящие от истинных генных мутаций, также обладают отрицательным эффектом и дают начало мутантам, не имеющим хозяйственной ценности. Все же среди экспериментально полученных или естественно возникших мутантов можно выбрать небольшое число мутантов, не связанных с неблагоприятными изменениями и имеющих нормальную или повышенную жизнеспособность и урожайность. Может также случиться, что мутации, оказавшиеся неблагоприятными в исходной генотипической среде, дают более благоприятные результаты после скрещивания и рекомбинаций. В настоящее время соверщенно ясно, что новые гены или аллели, возникающие под действием излучения, относятся в основном к тому же типу, что и мутации, спонтанно возникающие в природе. Это значит, что наследственную изменчивость можно значительно усилить под действием излучения и других сходных факторов (см. стр. 210). [c.403]

Белки-мутанты можно привлекать к интерпретации структурных принципов. Все фиксированные мутации белков можно рассматривать как эксперименты природы, которые указывают нам, какие вариации мало влияют на стабильность белка и на динамику свертывания. С другой стороны, случайные и, по-видимому, нефиксирую-ш иеся мутации, как в аномальном гемоглобине, дают примеры вариаций, заметно понижающих стабильность белковой структуры. Оба типа мутаций можно использовать для совершенствования наших представлений о невалентных силах в белках. Для этой цели можно использовать процедуры минимизации энергии исходных и мутировавших полипептидных цепей на основе известных трехмерных структур [501]. Определенные таким образом разности энергий и геометрические отклонения можно сравнить с экспериментальными данными, полученными соответственно из термодинамических измерений [413, 417[ и рентгеноструктурных исследований с высоким разрешением. Аналогичные сопоставления можно провести с помощью моделирования свертывания цепи (разд. 8.6), которое позволяет получить дополнительную информацию о некоторых аспектах процесса свертывания. [c.207]

Семена сои трех сортов обрабатывали НММ, НЭМ, ДМС, ДЭС и ЭИ. Отмечена различная сортовая чувствительность к мутагенам в М1. Сорт, более устойчивый к действию мутагенов в М1, дал большую частоту мутаций в Мг. Полученные экспериментально формы делятся на две группы, отличающиеся по ряду признаков. Изучали генетическую природу нескольких мутантов и особенностей форм, выделенных при расщеплении этих мутантов, степень наследуемости и генетический эффект отбора по весу семян у мутантов. [c.348]

Одно из важнейших экспериментальных средств генетики — мутагенез, т. е. искусственное получение мутаций. Мутагенез возможен, как известно, под действием лучистой энергии (ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи, гамма-лучи) и под действием [c.393]

Работы по экспериментальному мутагенезу на хвойных проводятся с целью получения полиплоидов и мутаций. При воздействии колхицином рядом авторов индуцированы растения с различной плоидностью [1—6]. [c.300]

Полученные Лурия и Дельбрюком статистические данные в пользу спонтанного происхождения мутаций бактерий и проведенное ими определение частоты мутаций не просто знаменуют собой начало генетики бактерий. Эта работа представляет собой также и первый из нескольких случаев удачного выбора экспериментального материала, способствовавших дальнейшему развитию этой науки. Как выяснилось позднее, Лурия и Дельбрюк смогли обнаружить спонтанное мутирование бактерий к устойчивости к фагу потому, что они использовали фаг Т1, который является вирулентным бактериофагом. Случись Лурия и Дельбрюку выбрать какой-либо из фагов, получивших позднее название умеренных , и они вынуждены были бы сделать вывод, что бактерии приобретают признак устойчивости в результате контакта с антибактериальным агентом на чашке с агаром, и волей-неволей внесли бы свой вклад в укрепление последнего оплота ламаркизма. [c.141]

Важный, но часто игнорируемый вопрос. Вопрос о том, насколько широко человеческие популяции подвергаются воздействию данного агента-решающий при получении любой оценки генетической опасности, связанной с химическими мутагенами. Это соображение иногда упускают из виду в дискуссиях, посвященных химическим мутагенам. Здесь опять, как и в случае многих других проблем, наиболее правдоподобное объяснение можно найти, обратившись к социологии науки. Большинство научных работников, занимающихся проблемами химического мутагенеза,-это специалисты в области экспериментальной генетики с опытом изучения мутаций в определенных тест-системах, например на мышах, хромосомах человека или бактериях. Вполне понятно, что их основной заботой является эффективность методов тестирования. Токсикологи, работающие в фармацевтических компаниях, которые заимствуют эти методы в целях практического их использования, обычно не знакомы с генетическими специальностями. Эпидемиологи, с другой стороны, часто очень мало интересуются генетикой и не проявляют активного интереса к проблемам мутагенеза. [c.270]

Дальнейшее развитие генетики привело к разработке принципиально новых методов создания исходного материала и приемов управления наследственностью. Среди них наибольшее значение приобрели генетически управляемый гетерозис, использование цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС), экспериментальная полиплоидия и получение искусственных мутаций под влиянием радиации и химических веществ. [c.11]

В основе традиционной селекции лежит прежде всего поиск оптимального сочетания в одном организме генов, полученных от разных родительских форм. В этих целях проводят гибридизацию различных сортов или селекционных линий одного вида, обладающих какими-либо ценными признаками (высокая продуктивность, устойчивость к болезням и вредителям и т.п.). Чем выше генетическая изменчивость внутри вида (широкий выбор селекционно-ценных генов), тем, как правило, выше эффективность селекции. Но есть виды сельскохозяйственных растений, у которых естественная внутривидовая изменчивость невысока (например, свекла). Многие ценные гены у видов культурных растений могут отсутствовать совсем (например, гены устойчивости к некоторым болезням, вредителям). Поэтому в селекции получили широкое распространение методы, направленные на расширение генетического разнообразия вида с помощью экспериментального мутагенеза или отдаленной гибридизации. В первом случае организм подвергается действию факторов, вызывающих различные нарушения в структуре ДНК радиации, обработке химическими веществами, обладающими мутагенной активностью. Большинство индуцированных таким образом нарушений имеет неблагоприятные последствия для организма. Однако отдельные мутации могут быть весьма полезны с селекционной точки зрения. [c.21]

Кривые соответствуют результатам усреднения экспериментальных значений радиочувствительности клеток, полученных в каждом случае для 3 штаммов одинакового генотипа показаны среднеквадратичные ошибки. Для сравнения дана кривая, ожидаемая при аддитивности влияния двух мутаций на радио-чувствительность клеток [c.101]

Следует отметить, что при использовании прямых методов, так же, как и в случае с методом удваивающей дозы, основные результаты по частотам индуцированных мутаций у человека рассчитаны путем экстраполяции с данных, полученных на экспериментальных животных. В частности, для расчета частоты индуцированных доминантных мутаций у человека использованы данные по частоте доминантных мутаций у мышей, приводящих к аномалиям скелета, и мутаций, приводящим к катарактам. В результате применения ряда переходных коэффициентов при экстраполяции данных на человека, получена частота доминантных мутаций у мальчиков равная 10-20 случаям, а для девочек — 0-9 случаев на 1 млн. новорожденных при дозе 0,01 Зв. [c.169]

Мёллер (Маллер) ГДж. (США) Экспериментальное получение мутаций пои действием рентгеновских лучей [c.780]

Искусственный мутагенез — новый важный источник создания исходного материала в селекции растений. Применение ионизирующих излучений и химических мутагенов значительно увеличивает число мутаций. Однако значение экспериментального мутагенеза для селекции растений было понято не сразу. Л. Стадлер, первым получивший в 1928 г. искусственные мутации у культурных растений под действием лучей Рентгена, считал, что для практической селекции они не будут иметь никакого значения. Он пришел к выводу, что вероятность экспериментального получения изменений путем мутагенеза, которые превосходили бы формы, имеющиеся в природе, ничтожно мала. Отрицательно относились к мутагенезу и многие другие ученые. [c.216]

Исследование мутаций в настоящее время почти целиком происходит на экспериментально индуцированных мутациях. Попытки вызвать наследственные изменения при помощи различных внещних факторов предпринимались уже давно. Пастер, например, с этой целью сконструировал некий аппарат, приводимый в движение часовым механизмом, при помощи которого он надеялся нарушить наследственность. Другие исследователи изучали влияние химических веществ или резких температурных воздействий. Однако полученные при этом результаты не представляли особой ценности ввиду отсутствия метода, который позволил бы достоверно определить частоту спонтанных мутаций, а также невозможности отличать истинные мутации от расщепления. Однако после того, как Мёллеру в 1927 г. удалось показать, что под действием рентгеновских лучей можно вызвать множество мутаций, эти исследования вступили в новую фазу. За это открытие Мёллеру в 1946 г. присудили Нобелевскую премию по разделу медицинских наук. [c.204]

В настоящее время эффективность селекционных методов зависит от решения теоретических задач генетики в направлении изменений генов, приводящих, в частности, к увеличению урожайности сельскохозяйственных растений и улучшению других их качеств. Важным вопросом в решении этих направлений является изучение экснериментального мутагенеза, где особое положение занимает химический мутагенез. Одна из задач современного естествознания — разработка методов целенаправленного получения определенных мутаций [1]. В этом направлении ведутся исследования теоретического порядка [2] и имеются значительные успехи в экспериментальных исследованиях. Используя мутагенез, можно получить очень ценные в селекционном отношении формы, которые отсутствуют при гибридизации. Г. Гензель и Я. Заков- [c.141]

Начало применения экспериментального мутагенеза в селекции сон в СССР относится к 30-м годам [1]. Возобновились эти работы с 1956 г. [2]. Но получение мутаций у сои при помощи химических мутагенов нашло широкое применение только в последние годы [3—5]. В наших предыдущих сообщениях показано влияние целого ряда химических мутагенов па нолевую всхожесть семян сои, частоту мутаций в зависимости от мутагена, его дозы и природы генотипа сорта [6]. Настоящее исследование посвящается изучению генетической природы мутаптных форм сои, ио-.иучепных при помощи химических мутагенов, и их семенной продуктивности. [c.217]

Наибольший выход мутаций получен в Мг при использовании НММ, НЭМ и ЭИ. Проанализировано несколько мутантных фор.м, имеющих практическое значение и дающих экспериментальный материал для теоретических изучений природы генотипа и его пзлгеноний, индуцированных химическими мутагенами. [c.218]

На симпозиуме по экспериментальному мутагенезу сообщался очень интересный вывод о том, что спектр генных мутаций, возникающих при действии ионизирующей радиации, уже, чем спектр тех же мутаций при ультрафиолетовом освещении и обработке химическими мутагенами. В частности, Рапопорт [12] отметил, что основное препятствие в получении полезных генных мутаций — слишком большой выход хромосомных аберраций. Такое ограничение при действии ионизирующей радиации можно объяснить тем, что заменам оснований сопутствуют потери оснований, а также первичные и пострадиационные разрывы продольных цепей, которые делают ДНК неработоспособной и мешают реализации значительной части генных мутаций. Эта часть мутаций элиминирует вместе с сильноповрежденной ДНК в процессе интерфазной и митотической гибели клеток. [c.40]

Подобная схема миграции протона по цепочке пептидно-водородных связей была предложена Внртцем [693, 695]. (Этот механизм был предложен для объяснения возникновения мутаций при действии ионизирующего излучения — процесса, необратимого по своему характеру,— однако сейчас ясно, что к мутациям он не имеет отношения.) Сравнительно недавние исследования N-метилацетамида (соединения с одной пептидной группой) методом ядерного резонанса подтвердили возможность существования различных форм пептидных групп [373]. Известно, однако, что для разрыва связи N—Н в низкомолекулярных соединениях с пептидной группой требуется сравнительно большая энергия [179]. Однако е упоминавшихся уже расчетах Сора, Бертье и Пульмана [649] было показано, что при переходе от монопептида к длинной цепочке сильно меняются многие параметры. Поэтому использовать непосредственно данные, полученные для низкомолекулярных соединений, для выяснения возможности миграции протона по цепочке пептидно-водородных связей нельзя. Для решения этого вопроса необходимы экспериментальные исследования, и, по-видимому, метод ЯМР может оказаться здесь полезным. [c.295]

Неопределенность многих ранних экспериментов по генетике вирусов гриппа (а также некоторых более поздних исследований) можно объяснить вынужденным использованием неполных генетических маркеров. Поскольку вирусология животных возникла на основе ее первоначальной тесной связи с патологией, были все основания надеяться на маркеры, связанные с патогенностью вируса для экспериментальных животных. Полигенная природа таких явлений, как консолидация легочной ткани у мышей, была расшифрована впервые F. Burnet — пионером в этой области. Оказа-тось, что необходима серия мутации для адаптации вируса к репликации в легких мышей и последуюш его развития множественных легочных поражений [20]. Из маркеров вирулентности наибо-lee пригодным оказался маркер нейровирулентности, выявляемый а вумя независимо полученными мутантами оригинального штамма WS—NWS [118] и WS—N [31]. Однако этот маркер также оказался полигенным [49 см. также далее обсуждение проблемы виру-иентности]. [c.14]

Результаты анализа на биохимическом уровне у человека сопоставимы с результатами, полученными в экспериментальной генетике таких видов, как Drosophila melanogaster, мышь, кукуруза, шелковичный червь и другие. У этих видов во многих случаях мутации идентифицировали не на основе изменений специфических белков, ферментативных дефектов или аберрантных антигенов, а благодаря опытам по скрещиванию и рекомбинационному анализу, что в совокупности обеспечивает эффективный альтернативный подход к идентификации индивидуальных генов. [c.231]

Его разрешающая способность на несколько порядков выше разрешающей способности методов обнаружения генных мутаций in vivo, так как в данном случае объектом (единицей) экспериментального изучения является не особь, а отдельная клетка. Кроме того, мутанты можно клонировать и подвергать всевозможным биохимическим исследованиям. Однако на практике этот метод пока встречается с определенными трудностями. Так, например, селективные системы созданы только для очень небольшого числа биохимических маркеров некоторые вариантные клетки могут возникать не в результате мутаций, а по каким-то иным причинам экстраполяция же величин, полученных для очень искусственных условий эксперимента in vitro на ткани живого организма, всегда представляет трудную задачу. [c.234]

Различия между химическими мутагенами и ионизирующей радиацией и между различными классами химических мутагенов по способности индуцировать геномные и хромосомные мутации. До сих пор все наши рассуждения были теоретическими и основывались на общих сведениях о метаболизме лекарств или же носили косвенный характер, основываясь главным образом на экспериментальных результатах, полученных в молекулярной биологии. Существуют ли прямые данные, свидетельствующие о различиях между классами мутагенов по их действию на клетки, особеннополовые клетки млекопитающих [c.265]

Не всегда признаки, желательные для селекции, способствуют выживанию растений в природе. Спонтанные мутации, сохранивщиеся в естественных условиях, могут содержать признаки как соответствующие, так и не соответствующие интересам селекции. Отсюда возникает потребность в проведении экспериментальных работ по получению хозяйственно ценных и полезных для самого организма мутаций. Несмотря на то что при искусственном получении мутаций также возникает значительное число изменений бесполезных и даже вредных, щи-рота масштабов опытов открывает возможности выбора, чего нет при исследовании спонтанных мутаций. Результатом этой работы является выведение сортов культурных растений, отличающихся высокой урожайностью, комплексным иммунитетом к ряду заболеваний, скороспелостью и неполегаемостью, пригодных для механизированного возделывания. [c.227]

Радиационная генетика изучает влияние различных видов излучений на наследственность. Первые данные о возникновении наследственных изменений под влиянием некоторых химических соединений получили в начале 30-х годов В. В. Сахаров и М. Е. Лоба-шев. В середине 40-х годов в результате работ советского генетика И. А. Раппопорта и английского генетика Ш. Ауэрбах было открыто несколько классов химических соединений, вызывающих наследственные изменения, и создана теория химического мутагенеза. В дальнейшем на основе работ по экспериментальному мутагенезу в генетике возникла проблема направленного получения нужных хозяйственно-полезных наследственных изменений. Биологической основой методов направленного получения мутаций является открытый в 1920 г. Н. И. Вавиловым закон гомологических рядов в наследственной изменчивости организмов. [c.7]

Для правильного понимания и решения проблемы направленного получения мутаций необходимо исход1-1ть из того, что мутации представляют собой химические изменения участков молекулы ДНК. Это положение нашло прямое экспериментальное под-тверледение на вирусах. Из вируса табачной мозаики выделили РНК и поместили ее в пробирку. На нее воздействовали азотистой кислотой и затем вводили в клетки листьев табака. При этом обнаружили новые мутантные формы. Оказалось, что под воздействием азотистой кислоты РНК претерпевает определенные химические изменения аденин переходит в гипоксантин, гуаиин —в ксантин и цитозин — в урацил. Изменения этих азотистых оснований в результате мутагенного действия азотистой кислоты вызывают появление специфических (характерных) мутаций (рис. 87). [c.213]

А, А, Сапегин и Л. Н, Делоне были первыми исследователями, показавшими значение искусственных мутаций для селекции растений. В их опытах, проводившихся в 1928—1932 гг, в Одессе и Харькове, была получена серия хозяйственно-полезных мутантных форм у пшеницы. В 1934 г. А. А, Сапегин опубликовал статью Рентгеномутации как источник новых форм сельскохозяйственных растений , в которой указывались новые пути создания исходного материала в селекции растений, основанные на использовании ионизирующей радиации. Но и после этого к применению экспериментального мутагенеза в селекции растений длительное время продолжали относиться отрицательно. Лишь в конце 50-х годов к проблеме использования в селекции экспериментального мутагенеза был проявлен повышенный интерес. Он был связан, во-первых, с крупными успехами ядерной физики и химии, давшими возможность использования для получения мутаций различных источников ионизирующих излучений (ядерные реакторы, ускорители элементарных частиц, радиоактивные изотопы и др.) и высокореактивных химических веществ и, во-вторых, с получением этими методами на самых различных культурах практически ценных наследственных изменений. Особенно широко работы по экспериментальному мутагенезу в селекции растений развернулись в последние годы. Очень интенсивно они ведутся в Швеции, СССР, Японии, США, Индии, Чехословакии, Франции и некоторых других странах. В Институте химической физики АН СССР под руководством И. А, Рапопорта создан центр по химическому мутагенезу, координирующий работу многих сельскохозяйственных научно-исследовательских учреждений, использующих индуцированные мутации в качестве исходного материала в селекции. [c.216]

Прямой метод выражает опасность ожидаемого числа генетических повреждений на одну гамету в расчете на единицу дозы излучения. Он состоит в использовании экспериментальных данных по частоте радиационно-индуцированных мутаций у мышей и их умножении на соответствующие значения для генома человека в целях определения вероятной для него частоты мутаций. Но, поскольку нет способа точного определения числа генных локусов в геноме человека, результаты, полученные таким образом, остаются спорными. Например, используя прямой метод, НКДАР в 1977 г. сделал следующую оценку опасности возникновения доминантных мутаций у человека. [c.105]

Принцип данного экспериментального метода довольно прост. В р2, полученном по стандартной схеме (рис. 2), некоторых самцов из какой-либо данной линии облучают рентгеновскими лучами в такой дозе, чтобы индуцировать несколько мутаций на хромосому. Облученных самцов скрещивают с их необ-лученными сестрами и получают обычное для Рз расщепление, с той разницей, что потомки дикого типа не полностью гомозиготны по исследуемой хромосоме, а гетерозиготны по нескольким случайно мутировавшим локусам. В то же время необлу-ченных самцов Рг спаривают с их сестрами, чтобы получить в Рз обычное выщепление гомозигот дикого типа. Эти особи дикого тина служат контролем и полностью гомозиготны, так как их отцы не подвергались облучению. СравненА е облученных гомозигот с контрольными позволяет выявить действие новых мутаций в гетерозиготном состоянии. [c.94]

Для реализации замысла по созданию новой белковой молекулы имеется несколько экспериментальных путей, в том числе и химический синтез полипептидных цепей. Однако наиболее популярным подходом к получению совершенно новых, а также измененных природных белков, является их биосинтез in vivo или in vitro. В этом случае создают ген исследуемого белка, клонируют его в экспрессирующем векторе и далее осуществляют транскрипцию гена с последующей трансляцией образовавшихся мРНК. Замены аминокислотных остатков в исследуемом белке проводят целенаправленно, создавая мутации в определенных участках рекомбинантного гена, т.е. осуществляя процесс направленного мутагенеза. [c.286]

Условно-летальная мутация - мутация, вызывающая гибель организма лишь при определенных y JIoвияx (например, при повышенной или пониженной температуре). Направленный мутагенез — экспериментальное внесение изменения в последовательность нуклеотидов в заранее заданный участок ДНК, т.е. получение мутации в определенной точке гена. [c.111]

Мутации в определённых локусах могут нарушать процесс морфогенеза в эмбриональном и постэмбриональном периоде. Этому есть многочисленные доказательства, полученные в экспериментальной генетике и клинико-генетичес- [c.63]

Одно из преимуществ S. erevisiae как экспериментальной системы — простота и надежность ее генетического анализа. Дрожжевые штаммы могут существовать как стабильные гаплоиды, что значительно упрощает, по сравнению с большинством диплоидных эукариотических систем, получение мутантов. Так как ди-тшоидные штаммы также генетически стабильны, легко выяснить, является ли определенная мутация доминантной или рецессивной, и классифицировать мутанты со схожим фенотипом по группам комгшементации. [c.287]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология