Генетическая рекомбинация
Cтраница 3
Внимание привлекают, однако, именно редкие случаи переноса генетической информации с возникновением новой комбинации. В природных условиях генетическая рекомбинация может приводить к латеральному переносу генов, что представляет один из наиболее интересных путей возникновения функционального разнообразия микроорганизмов за счет комбинаторного перераспределения блоков генетической информации. [31]
Столь высокая изменчивость ВИЧ обусловлена преимущественно накоплением мутаций. Нельзя исключить и роль генетических рекомбинаций, то есть обмена генами между разными вариантами ВИЧ и других вирусов, которые часто находятся в организме пораженных СПИДом, а также между генами ВИЧ и клеточными генами больного. [32]
Именно благодаря огромной вероятности генетической рекомбинации у четных Т - фагов они оказались столь незаменимым объектом в микробиологической генетике и с их помощью сделан ряд классических работ молекулярной биологии. [33]
Фаги, ДНК которых может встраиваться в хромосому клетки-хозяина и существовать там в неэкпрессируе-мом виде, называются умеренными, или лизогенизирующими фагами. Считается, что такой же тип генетической рекомбинации имеет место при заражении человека вирусом простого герпеса, который вызывает герпетическую лихорадку, а также воспаление и язвы половых органов. [35]
Еще 15 лет назад был разработан метод гибридизации соматических клеток для проведения генетических исследований на клеточных культурах. На его основе была создана методика генетической рекомбинации путем искусственно вызываемого слияния протопластов; ее уже удалось с успехом применить на материале грибов и растений. Первичный продукт такого слияния-клетка, объединяющая в себе геномы обеих родительских клеток. [36]
На основании всего сказанного может создаться впечатление, что апомиксис дает одни только преимущества, и возникает вопрос, почему же это явление не распространено еще шире 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. [37]
В задачах поиска оптимальных решений каждое решение из множества возможных можно представить набором информации, который может быть изменен путем введения в него элементов другого решения. При построении генетических алгоритмов важен выбор принципа генетической рекомбинации. [38]
Хромосомы претерпевают также изменения и перестройки другого рода, происходящие в процессе их нормального биологического функционирования. Слияние яйцеклетки со сперматозоидом у эука-риот сопровождается генетической рекомбинацией, что приводит к появлению потомства с новой комбинацией генов. Кроме того, гены и части генов могут перемещаться из одного места хромосомы в другие. Гены могут также обмениваться и рекомбинировать при заражении клеток вирусами. [39]
Во время мейоза в результате случайного расхождения хромосом ( независимое распределение) и обмена генетическим материалом между гомологичными хромосомами ( кроссинговер) возникают новые комбинации генов, попавших в одну гамету; такая перетасовка повышает генетическое разнообразие ( см. разд. Это объединение в зиготе двух наборов хромосом ( генетическая рекомбинация), по одному от каждого из родителей, представляет собой генетическую основу внутривидовой изменчивости. Зигота растет и развивается в зрелый организм следующего поколения. [40]
В последующих разделах сначала будет рассмотрен мейоз, в котором осуществляется генетическая рекомбинация и из диплоидных клеток образуются гаплоидные гаметы; затем мы обратимся к самим гаметам и, наконец, познакомимся с процессом оплодотворения, при котором гаметы сливаются, образуя новый диплоидный организм. [41]
Если одни гены избирательно инактивируются или попеременно включаются и выключаются, то другие в некоторых случаях необратимо утрачиваются в процессе клеточной дифференцировки. В хромосомах отдельных клеток во время мнтоза, по-видимому, имеет место генетическая рекомбинация. Был обнаружен кроссинговер между сестринскими хроматидами. Однако если при этом происходит обмен равными количествами генетического материала, то изменения генетики дочерних клеток не наступает. С другой стороны, если в одной молекуле ДНК оказываются две и более одинаковые последовательности оснований, то возможен неравный кроссинговер ( гл. По существу в этом может состоять предопределенная программа дифференциации для некоторых клеток. [42]
Этот белок, обладая большим сродством одноцепочечной ДНК, чем к двухцепочечной, связывается с концевым одноцепочечным участком двойной спирали ДНК, расплетая ее и делая доступными пу-риновые и пиримидиновые основания матричной цепи. В результате генетических исследований было установлено, что этот белок необходим как для репликации, так и для генетической рекомбинации. Истинная функция этих расплетающих белков на молекулярном уровне все еще не установлена. Таким образом, дальнейшие исследования процесса репликации ДНК должны быть направлены на идентификацию необходимых белков и на изыскание способов осуществления репликации в пробирке при помощи систем, обеспечивающих реализацию этого процесса в живой клетке. [43]
Если для исходных диплоидных форм характерно перекрестное опыление и они, следовательно, гетерозиготны, то тетраплоиды в среднем окажутся гораздо лучше, чем в случаях полной гомозиготности. Тетраплоиды, образующиеся из диплоидных перекрестников, например тетраплоидная рожь, все еще называются автополиплоидами, несмотря на то что как в исходной диплоидной форме, так и у самих тетраплои-дов происходит генетическая рекомбинация. [44]
Тем не менее такая частота достаточна для того, чтобы можно было продемонстрировать ее генетически; она достаточно велика и для того, чтобы иметь определенное биологическое значение. В самом деле, есть основания предполагать, что трансдукция, точно так же как трансформация, представляет собой важный вспомогательный механизм, который компенсирует отсутствие или недостаточность обычного полового размножения и последующих генетических рекомбинаций. [45]
Страницы: 1 2 3 4