Генетическая рекомбинация

Cтраница 1

Генетическая рекомбинация и сейчас представляет собой один из краеугольных камней селекции. Основой для рекомбинаций служат те стабильные единицы наследственности, которые были открыты Менделем и впоследствии были названы генами. [1]

Схематическое изображение спаренных гомологичных хромосом при переходе к метафазе I мейоза. В предшествующей профазе произошел один кроссинговер, и в результате образовалась одна хиазма. Обратите внимание, что четыре хроматиды сгруппированы в две пары сестринских нитей, причем в каждой паре они тесно сближены не только в области центромеры, но и по всей длине. Поэтому всю такую группу хроматид часто называют бивалентом. [2]

Для генетической рекомбинации необходимо тесное сближение рекомби-нирующих хромосом. Синаптонемальный комплекс, который формируется перед самой пахитеной и распадается фазу после нее ( рис. 14 - 14), удерживает гомологичные хромосомы рядом, скрепляя их по всей длине, и полагают, что он необходим для осуществления кроссинговера. [3]

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 конъюгирую-щих клеток Е. coli. ( - Клетка, расположенная в верхней части микрофотографии, соединена с ( - - клеткой с помощью одного длинного пиля. [4]

Другим примером генетической рекомбинации служит конъюгация бактерий. Обычно бактерии размножаются вегетативным путем, с помощью простого роста и деления. Однако у некоторых видов бактерий время от времени происходит половая конъюгация. Донор-ная клетка обозначается как F -, или () - клетка, так как она несет половой фактор F; реципиентная клетка, не содержащая F-фактора, называется ( -) - клеткой. [5]

Как полагают, при генетической рекомбинации в области каждого крос-синговера происходит синтез некоторого количества ДНК. Метод радиоавтографии в сочетании с электронной микроскопией позволяет показать, что радиоактивные предшественники включаются в пахитенную ДНК главным образом в области рекомбинационных узелков или поблизости от них. [6]

Лишь недавно этот метод генетической рекомбинации был испытан и на бактериях: получали протопласты и затем индуцировали их слияние путем обработки полиэтиленгликолем. [7]

Тест Эймса по определению канцерогенов, основанный на их мутагенной активности. А. При выращивании ауксотрофного по гистидину штамма Salmonella typhimurium на среде, лишенной гистидина, в результате обратных мутаций выросло несколько мелких колоний. В. На идентичную питательную среду, зараженную таким же количеством клеток, был помещен диск фильтровальной бумаги, пропитанный мутагеном ( показан красным цветом, который сильно повышает частоту обратных мутаций и соответственно число образовавшихся колоний. В зоне, прилегающей к диску, концентрация мутагена настолько высока, что оказывается летальной для клеток. По мере диффузии мутагена от центра к периферии мутаген разбавляется, его концентрация становится менее опасной и создаются условия для возникновения обратных мутаций. Мутагены сравнивают по вызываемому ими увеличению частоты мутаций. [8]

Другим протекающим в природе процессом генетической рекомбинации является лизогения. При заражении бактериальной клетки определенными видами фагов ДНК этих фагов могут кова-лентным образом встраиваться в кольцевую хромосому клетки-хозяина вместо того, чтобы сразу приступить к образованию дочерних фаговых частиц с последующим лизисом клеток, как это бывает в случае обычной фаговой инфекции. Встроившись в хромосому клетки-хозяина, фаговый геном может реплицироваться в ее составе в течение многих поколений, не проявляя себя в форме новых фаговых частиц. [9]

Схематическое изображение рекомбинации генов между двумя гомологичными родительскими ДНК [ они показаны на ( А красным и черным цветом ], согласно модели одноцепочечного переключения. Одна цепь каждой из ДНК расщепляется ( Б, переключается на другую ДНК ( В, Г и присоединяется к противоположной расщепленной цепи ( Д. Обмен цепями между молекулами ДНК распространяется вдоль хромосомы ( Е до определенной точки, в которой вновь происходит расщепление цепей ( Ж и их обратное переключение ( 3, т.е. рекомбинация завершается.| Встраивание транспозона в реци-пиентзую ДНК. На обоих концах транспозона расположены обращенные встраивающиеся последовательности ( IS-элементы. [10]

Один из наиболее необычных типов генетической рекомбинации наблюдается в процессе образования генов, которые определяют синтез различных антител у позвоночных. [11]

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 Lac и TL. Возникает естественный вопрос: какова химическая природа репрессора, синтезируемого под влиянием информации, содержащейся в области i. Ответ пока не найден. [12]

Все это является прямым следствием закона генетической рекомбинации. Поэтому данные о вероятности трансформации могут быть использованы для построения генетических карт, в частности для определения протяженности различных генетических маркеров на генетических картах. [13]

Поскольку и при наличии Д - факторов возможна генетическая рекомбинация, может возникнуть новое сочетание генов, придающее дополнительные свойства устойчивости. Я-факторы имеют большое значение для химиотерапии; их существование-лишний довод против бесконтрольного применения антибиотиков, так как они могут распространяться в популяциях бактерий подобно инфекционным агентам. [14]

Сопоставляя перечисленные факты, мы приходим к следующей модели генетической рекомбинации в фагах. При созревании бактериофагов внутри бактериальной клетки образуется резервуар ( pool) фаговой ДНК, содержащий 30 - 50 двойных спиралей. [15]

Страницы: 1 2 3 4