Молекулярная биология клетки - Уилсон Дж.
ISBN 5-03-001999-5
Скачать (прямая ссылка):
составе центромеры служат участками связывания белков. Ни в одном случае
они не кодируют мРНК или белки.
Ж. Правильно.
3. Правильно.
И. Правильно.
К. Правильно.
JI. Неправильно. Движения в анафазе Б обусловлены микротрубочками.
М. Неправильно. Для образования ядра не требуется никакой особой
последовательности ДНК.
Н. Правильно.
О. Правильно.
П. Правильно.
Р. Правильно.
-25
A. Дицентричные плазмиды устойчивы в бактериях, потому что механизм
расхождения хромосом у них полностью отличается от того, который
действует у дрожжей. Бактериальные хромосомы прикрепляются к специальным
участкам клеточной мембраны, которые постепенно расходятся в результате
образования мембраны между ними. Деление происходит между двумя участками
прикрепления, и каждая дочерняя клетка получает одну хромосому. Таким
образом, бактерии индифферентны к присутствию центромерных
последовательностей плазмидной ДНК-очень удачно для исследователей,
желающих клонировать центромерную ДНК.
Б. Причины нестабильности дицентричных плазмид в дрожжах те же самые,
что лежат в основе неустойчивости дицентричных хромосом у высших
эукариот. Если две центромерные последовательности прикреплены к
противоположным полюсам, то в результате действия силы, приложенной
аппаратом веретена к молекуле ДНК, может разрушиться ее фосфодиэфирный
скелет. Примерно в половине случаев плазмида должна, по-видимому, сама
ориентироваться на веретене так, чтобы две центромеры прикреплялись к
противоположным полюсам. Следовательно, вероятность разрушения плазмиды
при каждом клеточном делении очень высока, чем и объясняется
нестабильность.
B. Поскольку моноцентричные плазмиды очень стабильны, то механизм
удаления центромерных последовательностей из дицентричных плазмид связан
скорее всего с разрывом последних в процессе митоза. Как показано на рис.
13-16, в кольцевой плазмиде должны произойти два разрыва, чтобы
центромеры могли разделиться при митозе. В результате таких разрывов
центромеры, естественно, разделяются, оказываясь в линейных фрагментах
исходной плазмиды. Если концы одного фрагмента соединяются с образованием
кольца, то получившаяся плазмида будет содержать одну центромерную
последовательность (рис. 13-16). Однако размножаться в следующих
поколениях смогут только фрагменты, содержащие точку начала репликации
(ARS1) дрожжевого происхождения и селективный маркер (TRP1).
На основе такого механизма
нелегко объяснить потерю обеих центромерных последовательностей;
напротив, в соответствии
484 Глава 13
Рис. 13-16. Механизм возникновения моноцентричных и ацентрич-ных плазмид
из дицентричной плазмиды у дрожжей (ответ 13-25). Пунктирные стрелки
указывают направление растягивания к полюсам веретена. Жизнеспособность
означает возможность размножения плазмиды в дрожжах в селективных
условиях (что требует наличия ARS1 и TRP1).
ARS1
CEN4
ПЕРВЫЙ РАЗРЫВ
TRP1
CEN3
ВТОРОЙ РАЗРЫВ
CEN4
ARS1
TRP1
атр
ЭКЗОНУКЛЕАЗА, ЗАМЫКАНИЕ В КОЛЬЦО
ARS1
CEN3
orTj
ЗАМЫКАНИЕ В КОЛЬЦО
CEN3
атр'
Моноцентричная
жизнеспособная
Ацентричная
жизнеспособная
Моноцентричная
нежизнеспособная
Крупные колонии
Мелкие колонии
Нет колоний
с ним одна центромерная последовательность должна остаться: ведь
как только дицентричная плазмида превратится в моно-центричную, она
станет стабильной. Утрата обеих центромерных последовательностей, по-
видимому, связана с иным, нежели простой разрыв, механизмом. Один из
возможных путей (он следует в основном из общих сведений о дрожжах,
которые мы здесь не приводим) заключается в том, что разорванные концы
расщепляются экзонуклеазами. Эти ферменты иногда удаляют оставшуюся
центромерную последовательность перед тем, как фрагмент замкнется в
кольцо (рис. 13-16).
Литература: Mann, С.; Davis, R. W. Instability of dicentric
plasmids in yeast.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80, 228-232, 1983.
13-26
А. Отбор идет по продукту гена, а не по гену. После того как
произошла утрата плазмиды (гена), клетка продолжает расти и делиться до
тех пор, пока продукт гена не разбавится до такого уровня, который уже не
будет удовлетворять потребностям клетки в питании. Тогда в этой точке
прекращается деление клетки. Скорее всего в связи с этим в каждый момент
времени лишь от 5 до 25% клеток в культуре содержат плазмиду;
Рост и деление клеток 485
большинство клеток уже утратили плазмиду, но еще продолжают
делиться.
Б. Анализ родословной ясно показывает, что плазмидная ДНК не
распределяется поровну между материнской и дочерней клетками. При каждом
делении, сопровождающемся потерей плазмиды, она утрачивается дочерней
клеткой. Наблюдается, таким образом, некоторая несимметричность
сегрегации, при которой плазмида сохраняется преимущественно в
материнской клетке.
В. Даже если плазмиды реплицируются один раз за клеточный цикл, в
