Cтраница 1
Генетические карты, изображенные на фиг. Если, например, в среду вносят двух биохимических мутантов Escherichia coli, 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. [1]
Для построения подробных генетических карт некоторых эукариотических организмов, таких как мышь, кукуруза, плодовая мушка, нематоды и дрожжи, необходимо идентифицировать целый ряд генов, каждый из которых представлен по крайней мере двумя аллелями. Затем нужно провести скрещивания и подсчитать частоту рекомбинаций у большого числа потомков. [2]
В настоящее время для многих организмов построены генетические карты. Методы, применяемые для построения генетических карт фага, сходны с теми, которые используются при составлении хромосомных карт высших организмов. Различие состоит в том, что скрещивание мутантов фага осуществляется не непосредственно, а путем одновременного заражения одной и той же бактериальной клетки двумя мутантными фагами. Расстояние между мутантными локусами на линейной генетической карте пропорционально частотам рекомбинаций, наблюдаемым при скрещивании. Чем выше частота рекомбинаций между двумя локусами, тем дальше друг от друга расположены эти локусы на генетической карте. [3]
В конце концов, используя мультифак-торные ( более двух пар сцепленных генов) скрещивания, можно получить детальные генетические карты. [4]
Не входя в детальное обсуждение указанного фактического материала, мы просто покажем, каким образом оказалось возможным перейти от генетических карт, основанных на экспериментальных данных, к составлению цитологических карт, в которых показано фактическое расположение различных локусов в дисках или маленьких сегментах хромосом слюнных желез. [5]
Их генетический материал расположен в линейной последовательности, и на основе рекомбинаций признаков, которые влияют на выражение симптомов, можно построить генетические карты ( см. гл. [6]
Генетические карты, полученные обоими методами, хорошо согласуются друг с другом. [7]
Только после того, как был понят механизм пола у бактерий и генетические эксперименты начали производить с чистыми культурами Hfr и F, происходящими каждая от одной клетки, удалось получать точные и прекрасно повторимые результаты. При изучении генетических карт бактерий методом вероятности рекомбинации, если речь идет о больших участках хромосомы, приходится считаться с вероятностью обрыва хромосомы при конъюгации. Для удаленных цистронов вероятность рекомбинации необходимо исправлять на вероятность одновременного вхождения обоих маркеров в мерозиготу. Это - величина, сильно отличающаяся от единицы и различная в разных экспериментальных условиях. Ее независимое измерение затруднительно. [8]
В настоящее время для многих организмов построены генетические карты. Методы, применяемые для построения генетических карт фага, сходны с теми, которые используются при составлении хромосомных карт высших организмов. Различие состоит в том, что скрещивание мутантов фага осуществляется не непосредственно, а путем одновременного заражения одной и той же бактериальной клетки двумя мутантными фагами. Расстояние между мутантными локусами на линейной генетической карте пропорционально частотам рекомбинаций, наблюдаемым при скрещивании. Чем выше частота рекомбинаций между двумя локусами, тем дальше друг от друга расположены эти локусы на генетической карте. [9]
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. [10]
При боле высоких значениях молекулярного веса, когда конформация нативиой ДНК стремится к сферической симметрии, различия между кольцевыми и линейными молекулами в значительной мере сглаживаются подобно тому, что наблюдается с одиоцспочечнымп ДНК при образовании компактной информации. Поэтому колытепые структуры более крупных молекул ДНК, которые впервые были предсказаны на основании генетических карт, лучше изучать методами электронной микроскопии и радиоавтографии. [11]
Чем дальше располагается тот или иной ген от начала хромосомы, тем позже он передается и тем реже попадает внутрь клетки-реципиента, даже если конъюгацию не прерывать искусственно. Перенос всей хромосомы Е, coli продолжается при 37 С около 100 мин. Эксперименты, осуществленные по принципу прерванной конъюгации, сделали возможным составление генетических карт. [12]
Важное преимущество грибов с точки зрения их использования для генетических исследований состоит в том, что, подобно прокариотам, они на протяжении большей части жизненного цикла сохраняют гаплоидный набор хромосом. Это позволяет легко выявить биохимические дефекты, связанные, в частности, с нарушением синтеза определенных, необходимых для их существования соединений. В то же время грибы можно скрещивать и определять частоту кроссинговеров, используя эти данные для составления генетических карт. Именно поэтому изучение ауксотрофов нейроспоры, начатое в 1940 г. Бидлом и Татумом, обычно считают началом биохимической генетики. Явление рекомбинации у бактерий было открыто Ледербергом несколькими годами позже. [13]
ДНК, весьма трудоемок и часто дает ошибочные результаты. Все эти проблемы удалось решить, когда Вебер и Мэй обнаружили, что по всему геному человека разбросано множество высокополиморфных ди -, три - и тетрануклеотидных повторов ( коротких тандемных повторов; STS, от англ, short tandem repeats), вариации которых легко различаются при помощи ПЦР. STR, особенно динуклеотидные тан-демные повторы, эффективны как маркеры; в этом качестве они уже вытеснили ПДРФ-локусы и в настоящее время используются для построения подробных генетических карт всех хромосом человека. [14]
В процессе кроссинговера гены, сцепленные в одной хромосоме, могут разделяться. Крос-синговер впервые достаточно полно исследовал Морган на плодовой мушке Drosophila melanogaster. При составлении первых генетических карт исходили из предположения, что частота кроссинговера непосредственно зависит от линейного расстояния между генами в хромосоме. Для четырех хромосом дрозофилы были составлены детальные генетические карты, включающие большое число мутаций. [15]