Рекомбинация генов

Случайная рекомбинация генных сегментов — основа вариабельности иммуноглобулинов [c.76]

Генетические механизмы изменчивости бактерий обусловлены модификациями, мутациями, рекомбинациями, а также приобретением различных плазмид. При этом изменяется один или несколько признаков одновременно в зависимости от числа мутировавших (при мутациях) или приобретенных (при рекомбинациях) генов. Так, например, при S->R мутации, как правило, изменяются морфология колонии, антигенные и вирулентные свойства бактерий. [c.68]

Следует указать, что образование хиазм выполняет двойную функцию. Во-первых, оно ведет к генетическому перекресту и связанной с этим рекомбинации генов. Во-вторых, [c.105]

В настоящее время разработаны методы рекомбинации генов в экспериментальных условиях, позволяющие получить новые комбинации генов, не существующие в природе. Синтез рекомбинантных молекул ДНК - новый инструмент в генетических исследованиях, получивших название генной инженерии. В рекомбинации участвуют различные ферменты рестриктазы, экзо- и эндонуклеазы, трансферазы, ДНК-лигазы. [c.61]

Следовательно, необычайная изменчивость, свойственная живым существам, в значительной степени вызвана тем, что особи почти всегда находятся в разных условиях среды. Однако не менее важна изменчивость, зависящая от генотипических различий, т. е. от различий в генетической конституции. В первую очередь эти различия связаны с рекомбинацией генов. [c.70]

Уже раньще мы сделали заключение, что половое размножение обеспечивает рекомбинацию генов и генотипическую адаптацию. Указывалось также, что существуют различные механизмы, благоприятствующие перекрестному оплодотворению. Наиболее действенно в этом отношении разделение на два пола, которое, за некоторыми исключениями, широко распространено у животных. Среди растений также много раздельнополых видов, хотя у них чаще, чем у животных, встречаются различные случаи гермафродитизма. [c.124]

Если в р1 от межвидовых скрещиваний мейоз протекает неправильно, вследствие того что исходные виды имели разное число хромосом или в силу каких-либо других причин, то изменчивость в Рг будет еще большей, чем в том случае, когда она обусловлена одной рекомбинацией генов. Значительная часть особей Рг имеет различное число хромосом, причем эта изменчивость обусловливает различия во внешнем виде, жизнеспособности и плодовитости особей. [c.308]

Простейшая теория видообразования связывает возникновение видов с божественными актами творения. Следующее место по простоте занимает идея о том, что изменения в среде непосредственно вызывают изменения организмов, приводя, таким образом, к возникновению новых видов. Это очень старый взгляд, который нашел особенно полное выражение в начале девятнадцатого столетия в теориях Ламарка. Мы уже указывали (см. стр. 116), что это представление ошибочно и опровергается многочисленными фактами, показывающими, что хотя пластичность организмов по отношению к среде действительно велика, но наследственные изменения и наследственные приспособления возникают только в результате мутаций и рекомбинаций генов. [c.376]

В результате транскрипции прежде всего образуются пре-мРНК, содержащие как С -, так и g-последовательности, что соответствует М- и D-классам иммуноглобулинов, локализованных на поверхности мембраны лимфоцита и имеющих идентичные антиген-связывающие участки. Вначале В-клетки синтезируют антитела М-класса, затем начинается синтез Ig D-класса или же одновременный синтез иммуноглобулинов М- и D-классов. Прекращение синтеза класса М и начало синтеза класса D или же любого другого класса иммуноглобулинов называется переключением классов. Переключение может происходить либо в результате рекомбинации генов, либо вследствие дифференциального сплайсинга мРНК. Рекомбинация переключения классов связана с необратимым изменением матрицы и осуществляется на стадии транскрипции. [c.487]

Как указывалось выше (см. стр. 117), эта дифференциация подразумевает не только индивидуальное приспособление к среде, но также генотипическое приспособление, которое прежде всего осуществляется путем рекомбинаций генов. Одно из наиболее важных достижений генетики состоит в обнаружении того, что практически неисчерпаемое множество различных наследственных форм образуется путем рекомбинации ограниченного числа генов. Разделение на два разных пола и многие другие специальные механизмы обеспечивают постоянное поддержание рекомбинационной изменчивости. [c.377]

Конъюгация — представляет перенос генетического материала от клетки к клетке при их контакте. Это явление было открыто Ледербергом и Татумом в 1946 г. Они смешали два ауксотрофных мутанта Е. oli К 12, каждый из которых был неспособен к синтезу разных аминокислот и витаминов. Смесь высеяли на питательную среду, не содержащую этих веществ. На среде выросли прототрофные колонии, способные самостоятельно синтезировать все витамины и аминокислоты, по которым были ауксотрофны взятые в опыт мутанты. Эти колонии появились в результате рекомбинации генов между родительскими штаммами. Частота появления прототрофных рекомбинантов была 10 . Необходимым условием рекомбинации является осуществление непосредственного контакта между клетками родительских штаммов. В дальнейшем получены электронные микрофотографии спаривающихся клеток, между которыми образовался цитоплазматический мостик. Показано, что в процессе конъюгации оба штамма неравноценны, и генетический материал переносится односторонне, т. е. всегда от одного штамма, который условно обозначили F+ (от англ. fertility — плодовитость), к другому, обозначенному F-. Штаммы-доноры стали [c.109]

Мутация — наследственное изменение, не вызванное рекомбинацией генов. В строгом смысле мутация подразумевает химическое изменение гена или мелкое структурное изменение хромосомы. [c.459]

Мейоз — процесс деления половых клеток, приводящий к редукции числа хромосом и рекомбинации генов. [c.463]

У клетки есть генетические механизмы, обеспечивающие дупликацию, модификацию и рекомбинацию генов в процессе эволюции (см, разд. 10.5.1). Следовательно, если уже какой-нибудь белок с полезными свойствами поверхности раз возникнет, то его основная структура может затем войти в состав многих других белков. В современных организмах различные белки с родственными функциями часто имеют схожую последовательность аминокислот. Считается, что такие семейства белков возникли путем дупликации одного предкового гена и последующего накопления в эволюции мутаций, постепенно обусловивших появление родственных белков с новыми функциями [c.146]

В гл. 4 упоминалось о том, что второй закон Менделя (закон независимого распределения генов) приложим только к генам, лежащим в разных хромосомах. На рекомбинацию генов, лежащих в одной и той же хромосоме, влияют сцепление и кроссинговер, что подробно рассмотрено в гл. 5. Другое явление, нарушающее процесс рекомбинации, — мейотический драйв. [c.140]

Таким образом, рекомбинация представляет собой цепь процессов, начинающихся с генной мутации и продолжающихся во время полового цикла. Гены объединены в хромосомы, и это ограничивает рекомбинацию. Отдельные особи объединены в скрещивающиеся популяции и виды, что также устанавливает границы рекомбинации. Гены кита не могут рекомбинировать с генами моржа. А поэтому лишь некоторая доля потенциально возможной рекомбинации реализуется в природе. [c.198]

Рекомбинация генов может быть также достигнута методами клеточной инженерии, дающими возможность получать гибридные клетки, не существующие в природе. [c.135]

Нормальный биологический обмен между генами или объединение генов из разньк источников с образованием измененной хромосомы, способной после этого реплицироваться, транскрибироваться и транслироваться, называется генетической рекомбинацией. Она встречается в различных биологических ситуациях. Мы уже детально познакомились с одним типом генетической рекомбина-ции-с трансформацией бактерий под действием экзогенной ДНК, которая имела место в классическом эксперименте Эвери, Мак-Леода и Мак-Карти (рис. 27-6). Напомним, что в этом эксперименте ДНК из вирулентного штамма пневмококка попадала в клетки невирулентного штамма и превращала этот штамм в вирулентный. Очевидно, ген вирулентности, присутствующий в ДНК донорной клетки, включается в геном ре-ципиентной клетки. Такая трансформация бактериальных клеток, реализуемая вследствие рекомбинации генов, может наблюдаться не только в лаборатории, но и в естественньк условиях. [c.974]

Рис. 30-13. А. Перенос и рекомбинация генов в процессе конъюгации бактерий. ДНК ( + )-клет-ки реплицируется по механизму катящегося кольца , и образующаяся одиночная цепь, содержащая фактор F, вводится в (-)-клетку. Б. Электронная микрофотография конъюгирующих клеток Е. oli. (+)-Клетка, расположенная в верхней части микрофотографии, соединена с ( —)-клеткой с помощью одного длинного пиля.

РЧ1с. 30-14. Схематическое изображение рекомбинации генов между двумя гомологичными родительскими ДНК [они показаны на рис. (А) красным и черным цветом], согласно модели одноцепочечного переключения . Одна цепь каждой из ДНК расщепляется (Б), переключается на другую ДНК (Д Г) и присоединяется к противоположной расщепленной цепи (Д). [c.977]

Обнаружение рестриктирующих эндонуклеаз стало первым щагом на пути решения проблемы искусственной рекомбинации генов. Предположим, что мы хотим соединить вместе две двухцепочечные ДНК, вьщеленные из разных организмов (рис. 30-19). Каждую из них в отдельности обрабатывают одной и той же рестриктирующей эндонуклеазой, которая разрывает обе цепи ДНК с образованием в месте разрыва выступающих концов (разд. 27.24). Допустим, что в каждой из этих ДНК есть лишь [c.981]

Таким образом, популяиии самоопыляющихся растительных видов состоят из множества гомозиготных биотипов. У растений с перекрестным опылением, так же как у большинства животных и у человека, положение совершенно иное. Благодаря перекрестному оплодотворению между различными особями происходит непрерывная гибридизация, и так как эти особи генотипически различны, то в популяции постоянно происходит расщепление и рекомбинация генов. Каждая особь в такой популяции гетерозиготна по большому числу генов, и поэтому ее половые клетки имеют чрезвычайно разнообразную генетическую конституцию. При скрещивании с другой, столь же сильно гетерозиготной особью образуется потомство, в котором каждый индивидуум имеет не такой генотип, как его сестры и братья. [c.78]

Однако, несмотря на огромное число возможных комбинаций 16Н0В в популяции такого рода, здесь также имеются границы, которые нельзя перешагнуть. Эти границы определяются генами, имеющимися в популяции к началу действия отбора. Когда весь имеющийся запас генов образует такие комбинации, которым в наибольшей степени благоприятствует действующий в популяции отбор, отбор в этом направлении прекращается. Однако имеется еще одна возможность для дальнейшего изменения. Совершенно новые гены могут образоваться в результате мутаций, т. е. таких изменений в наследственной конституции, которые не являются рекомбинациями генов. Мутации более полно рассматриваются в следующей главе. Здесь достаточно отметить, что в основе биологической изменчивости лежат три различные причины, а именно 1) воздействия внешней среды 2) рекомбинации генов и 3) мутации. У самооплодотворяющихся организмов рекомбинации препятствует самооплодотворение и достигающаяся в результате этого гомозиготность. Однако нужно отметить, что между самооплодотворяющимися и перекрестнооплодотворяю-щимися организмами нельзя провести резкое различие. Скрещивание время от времени может происходить также и у самоопылителей, таких, как пшеница и овес. В результате скрещивания возникнет более или менее выраженная изменчивость, вызванная рекомбинацией, которая, однако, постепенно закрепляется в сериях гомозиготных биотипов. Уже указывалось, что популяции самооплодотворяющихся организмов такл<е, как правило, богаты различными биотипами. Вероятно, это обусловлено прежде всего тем, что самооплодотворение не является единственным способом размножения и что время от времени возникает изменчивость, вызванная рекомбинацией генов. [c.82]

Было установлено, что адаптация, которую мы можем наблюдать повсюду в природе, частично обусловлена влиянием среды, но главным образом определяется генотипически. Теперь ясно, что эта генотипическая адаптация вызывается прежде всего взаимодействием между рекомбинацией генов и естественным отбором. Это особенно очевидно, если мы рас-смат риваем виды, которые встречаются в различных местообитаниях или живут в разных климатических условиях. Б таких случаях можно установить, что виды разделены на группы или биотипы, генетически приспособленные к определенной среде. Такую группу биотипов, имеющих какие-то общие приспособительные признаки, называют экотипом. [c.117]

Среди животных также известны многочисленные примеры генотипических приспособлений к различным условиям среды. У непарного шелкопряда (Lymantria dispar) время вылета бабочки из куколки зависит от сроков наступления зимы. Этот вид обитает также на Японских островах на тех из этих островов, которые расположены севернее, зима более продолжительная и суровая, чем на южных. В соответствии с этим период покоя куколки на севере длиннее, чем на юге. Гольдшмидт экспериментально показал, что в данном случае мы имеем дело с рядом наследственных различий в сроках развития, причем эти различия, по-видимому, создались в результате рекомбинаций генов и естественного отбора. Действие естественного отбора в подобных случаях долл<[но быть очень эффективно те бабочки, которые вылетят из куколок, имеющих слишком короткую стадию покоя, дадут потомство, которое будет немедленно убито низкими температурами. [c.122]

Генетические карты, изображенные на фиг. 110, основаны на данных по сцеплению, и поскольку представленные на них гены расположены в определенной последовательности и на определенном расстоянии друг от друга, можно, конечно, предполагать, что сцепление неполное, т. е. возможен перекрест и получение рекомбинаций. Если, например, в среду вносят двух биохимических мутантов Es heri hia oli, каждый из которых утратил способность синтезировать одно определенное вещество, то можно путем рекомбинации генов у этих мутантов получить типы, которые способны синтезировать оба эти вещества. В противоположность родителям эти рекомбинанты могут нормально расти, не нуждаясь в добавлении извне специфических веществ присутствие этих бактерий поэтому очень легко продемонстрировать, даже если они появляются очень редко. [c.241]

Подобные данные ясно показывают, что у бактерий должен происходить какой-то половой процесс, ведущий к объединению и рекомбинации генов разных родительских типов. Вначале рекомбинация была обнаружена только у одного штамма— Es heri hia oli К-12, причем у этого штамма частота [c.241]

Прекрасные примеры разных стадий образования новых видов найдены у дрозофилы, где обнаружены все переходы от слегка дифференцированных групп биотипов до видов, которые совершенно обособлены друг от друга. Клаусен с сотрудниками описали четкие примеры того же самого явления у растений. Они нашли в природе группы, образующие непрерывный ряд изменений — от едва заметных затруднений в скрещивании или рекомбинации генов до полной биологической изоляции. [c.378]

На основании всего сказанного может создаться впечатление, что апомиксис дает одни только преимущества, и возникает вопрос, почему же это явление не распространено еще щире или даже вообще не вытеснило половое размножение. Причина этого состоит в том, что генетическая рекомбинация, осуществляющаяся при половом размножении, необходима для приспособления к изменяющимся условиям среды. Апомикты ведут, так сказать, опасную игру, отказавшись от способности к изменчивости, чтобы получить некоторые непосредственные преимущества. Эти преимущества полезны до тех пор, пока условия среды остаются неизменными однако изменение среды может привести к вымиранию апомиктов, так как они не обладают генетической пластичностью, которая обеспечивается рекомбинацией генов. [c.385]

Читатель найдет в этой книге подробные сведения о механизмах трансляции, транскрипции, репликации, амплификации, рестрикции-модификации и рекомбинации генов, о сплайсинге про-мРНК, о процессинге белков, о структуре и функционировании обычных генов, множественных генов и мобильных генетических элементов, о регуляции экспрессии генов, прежде всего регуляции транскрипции, о структурной организации хромосом и, наконец, о механизмах иммунного ответа. [c.5]

Поскольку реорганизация генных сегментов носит случайный характер, с рмировавшиеся иммуноглобулиновые молекулы будут иметь широкую вариабельность по специфичности анти-генсвязываюшего участка (см. главу 2). Причем в процессе такой реорганизации у отдельно взятой клетки будут синтезироваться моноспецифические иммуноглобулины одной, случайно сформированной специфичности. Интродукция в геном клетки уже реорганизованного гена для тяжелых цепей прерывает процесс собственной рекомбинации генов для этого типа цепей. Все В-клетки таких трансгенных мышей будут синтезировать тяжелую цепь, соответствующую использованному трансгену. При этом гены легких цепей реорганизуются по заданной программе, обеспечивая широкий набор Ь-цепей. Аналогично у мыши, в геном которой ин-194 [c.194]

Основным антигенраспознающим рецептором В-клеток является поверхностный иммуноглобулин, относящийся к IgM классу (sIgM). Т-Клеточный антигенраспознающий рецептор (ТКР) по своим структурным характеристикам относится к суперсемейству иммуноглобулинов. ТКР построен из двух цепей — аир, которые так же, как и иммуноглобулины, имеют варибельный (V) и константный (С) домены. Специфичность ТКР определяется взаимодействием V-доменов а- и р-цепей. Вариабельность V-доменов, как и у иммуноглобулинов, зависит от рекомбинации генов, контролирующих V-домены ТКР. При этом особенности распознавания антигена у двух типов рецепторов отличаются. Если sig и растворимые формы иммуноглобулина способны к непосредственному распознаванию В-клеточных эпитопов, то ТКР распознает свои Т-клеточные эпитопы только в комплексе с молекулами I или II классов главного комплекса гистосовместимости (МНС). Комплекс экспрессируется на поверхности антигенпрезентирующих клеток (макрофагов, девдритных клеток, В-лимфоцитов). [c.448]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология