Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Ашмарин И.П. -> "Молекулярная биология, избранные разделы" -> 97

Молекулярная биология, избранные разделы - Ашмарин И.П.

Ашмарин И.П. Молекулярная биология, избранные разделы — М.: Медицина, 1974. — 360 c.
Скачать (прямая ссылка): molekulyarnayabiologiya1974.djvu
Предыдущая << 1 .. 91 92 93 94 95 96 < 97 > 98 99 100 101 102 103 .. 164 >> Следующая

В тех редких случаях, когда какие-либо механические воздействия не разрушили цитоплазматический мостик и не возникло разрыва в проталкиваемой нити, возможна передача реплики целой хромосомы. Продолжительность этого процесса отличается удивительным постоянством, составляя для кишечной палочки 90 мин. Как правило, происходят разрывы и сексдукция прекращается. Поэтому вероятность переноса генов ///г-хромосомы убывает начиная от локуса, примыкающего к интегрированной F-эпи-соме. Постоянна не только продолжительность переноса всей хромосомы, но и скорость переноса на любом из этапов процесса. Это обстоятельство вместе с возможностью прервать конъюгацию в любой момент встряхиванием культуры дало исследователям великолепное средство для картирования хромосомы и определения
не каких-то условных, а действительных размеров цистронов и дистанций между ними. Передаваемая ДНК может быть помечена, например, Р32 и определена ее удельная радиоактивность в Hfr-клетке. Далее, по радиоактивности, перешедшей в F-клетку, точно определяется количество ДНК, переносимое в любой отрезок времени. Параллельно устанавливается время, необходимое для переноса того или иного цистрона, присутствие которого можно выявить в образующейся мерозиготной клетке по способности вырабатывать соответствующий белок или по какому-то внешнему признаку. Именно таким способом, с учетом данных о числе аминокислотных остатков в различных ферментных белках, были вновь подтверждены такие свойства генетического кода, как триплетность и неперекрываемость. На рис. 34 представлена карта хромосомы Е. coli, расстояния на которой выражены в четырех единицах — по числу пар нуклеотидов, по весу отрезков хромосомы в дальтонах, по времени, необходимому при сексдук-ции на перенос отрезка от нулевой точки до данного локуса и, наконец, по относительной вероятности переноса данного локуса в клетку-реципиент.
Механизм рекомбинации между копией отрезка Я/г-хромосомы и хромосомой реципиента основан на тех же принципах, что и описанная выше рекомбинация вирусных хромосом. И здесь обязательными являются разрывы взаимодействующих хромосом в близких, но не совпадающих точках, с перекрестным соединением, которое требует участия энзимов репарации. Кольцевой характер и размеры бактериальной хромосомы определяют такие особенности процесса, которые нехарактерны для рекомбинации вирусов. Напомним, что даже у вирусов, обладающих кольцевой хромосомой, рекомбинация происходит после фрагментации на ряд отрезков. У бактерий, по крайней мере, хромосома клетки-реципиента такой фрагментации не претерпевает. Схема на рис. 33 иллюстрирует целый ряд особенностей рекомбинации у бактерий. Во-первых, соединение колец в виде «восьмерки» позволяет объяснить случаи обратного порядка расположения включаемых цистронов по сравнению с аналогичными локусами хромосомы реципиента. Во-вторых, смещение «восьмерки» от места начального соединения колец и последующее отделение кольца, идентичного по размеру, включенному ранее, позволяет понять сохранение после рекомбинации размера рекомбинантной хромосомы и преимущественное включение только части генетического материала донора, проникшего в реципиентную клетку. Часть эта составляет лишь V20—1!ьо хромосомы Hfr-клеток. Таким образом, рекомбинируется гораздо меньше ДНК, нежели переносится.
В заключение следует отметить еще одну форму переноса вещества наследственности у бактерий, промежуточную по характеру между сексдукцией и переносом эписом. Установлено существование /'-эписом, в состав которых входят небольшие отрезки хромосом мужской клетки. Вероятно, они «прихватываются» при
последовательных актах внедрения- F-эписомы в хромосому и ее освобождения. Поскольку F-эписома может включаться в разные локусы хромосомы, природа захватываемых отрезков может быть различной. Описаны сочетания с Lac-опероном, с локусом устойчивости к некоторым фагам и др.
Место внедрения F—эписоыы
Рис. 34. Локализация некоторых генов в хромосоме кишечной палочки (гены или опероны, определяющие способность сбраживать Ага— арабинозу, Lac — лактозу, Gal — галактозу, Rha — рамнозу; способность синтезировать His— гистидин, Туг — тирозин, Тпу — тимин; резистентность к ультрафиолетовому излучению— Uvr).
Вероятность превращения того или иного фрагмента хромосомы в эписому очень невелика и, по-видимому, неодинакова у разных видов бактерий. В эксперименте этот процесс почти не изучен. Вместе с тем, в плане развития современных методов «ге-
нетической' биоинженерии» он представляет особенный интерес как один из подходов к быстрым генетическим модификациям без вмешательства в хромосомный аппарат клетки-реципиента.
Ч .*
ТРАНСДУКЦИЯ
Основой трансдукции является существование особой категории вирусов, хромосома которых способна временно, включаться в хромосому заражаемой клеткй. У бактерий обнаружено немало таких фагов (X, <р80 — у кишечной палочки, р22 — у сальмонеллы тифа и др.), а у животных таким свойством обладают опухолеродньге вирусы (полиомы, папилломы, аденовирусы и др.). Войдя в состав хромосомы хозяина, вирусная ДНК способна существовать в таком состоянии очень долго, продёлывая вместе с клеткой очередные циклы размножения. Это не значит, что включенная в геном вирусная ДНК (ее называют провирусом) не оказывает никакого влияния на физиологическое состояние клетки. Однако влияние это мало сказывается на жизнеспособности последней. Лишь при различных экспериментальных воздействиях на клетку (облучение, нагревание и т. п.) вирусная ДНК выходит из состава хромосомы хозяина, проделывает собственный цикл интенсивного размножения, сопровождаемый синтезом вирусных белков, и образует нойую популяцию вируса. Клетка при этом раз-. рушается, лизируется. Выходя из состава хромосомы хозяина, провирус способен захватить с собой довольно значительный ее фрагмент — до нескольких десятков Миллионов дальтон, т. е. около 1% хромосомы. Этим фрагментом он замещает часть своей собственной хромосомы, что делает его дефектным по ряду признаков, хотя заражающую способность он сохраняет.
Предыдущая << 1 .. 91 92 93 94 95 96 < 97 > 98 99 100 101 102 103 .. 164 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed