Молекулярная биология клетки - Уилсон Дж.
ISBN 5-03-001999-5
Скачать (прямая ссылка):
функцию белка и исключаться из популяции под давлением отбора.
__В. Поскольку гистоны Н4 фактически идентичны у всех видов, то
следует ожидать, что и гены гистонов Н4 у разных видов тоже
идентичны.
__Г. Наблюдаемые скорости мутирования, хотя они и очень низки, тем
не менее определяют число незаменимых генов: в любом организме оно
составляет приблизительно 60000.
__Д. Существуют разнообразные механизмы репарации, но все они
зависят от наличия двух копий генетического материала, по одной в
каждой хромосоме диплоидного организма.
__Е. Как при спонтанной апуринизации, так и при удалении
дезаминированного цитозина урацил-специфической гликозилазой ДНК
образуется один и тот же промежуточный продукт, служащий субстратом для
АП-эндонуклеазы.
__Ж. Только начальный этап репарации ДНК катализируется уникальными для
процесса репарации ферментами; последующие ее этапы катализируются
ферментами, выполняющими более общие функции в метаболизме ДНК.
__3. Основное назначение экстренного SOS-ответа у Е. coli-повысить
выживаемость клеток за счет внедрения компенсирующих мутаций вблизи
участка первоначального повреждения ДНК.
__И. Все продукты спонтанного дезаминирования четырех обычных
оснований ДНК узнаются как неестественные, когда они возникают в
ДНК.
5-13 Несколько генов у Е. coli, таких, как uvrA, uvrB, uvrC и recA,
участвуют в репарации повреждений ДНК, вызванных ультрафиолетовым
облучением. Штаммы Е. coli, имеющие дефект по любому из этих генов,
гораздо более чувствительны к летальному действию ультрафиолета, чем
штамм дикого типа, как показано для штаммов uvrA и гесА на рис. 5-8, А.
Отдельные мутации в разных генах могут комбинироваться попарно, приводя к
появлению всевозможных двойных мутантов. Чувствительность двойных
мутантов варьирует гораздо шире, чем чувствительность мутантов по одному
гену. Комбинации из двух ш;г-мутаций дают лишь слабое увеличение
чувствительности по сравнению с любой единичной uvr-мутацией. В то же
время комбинация гесЛ-мутации с любой из uur-мутаций дает штамм, который
особо чувствителен к УФ-свету, как показано для uvrArecA-мутанта на
графике с растянутой шкалой (рис. 5-8,Б).
А. Почему сочетание гесЛ-мутации с
uvr-мутацией дает чрезвычайно чувствительный к УФ-свету штамм бактерий,
тогда как при
Основные генетические механизмы 17
Рис. 5-8. Выживаемость клеток (%) как функция дозы ультрафиолетового
облучения (задача 5-13). А. Выживаемость клеток дикого типа, uvrA-
мутанта., гесА-мутанта и двойного мутанта uvrArecA. Б. Кривая
выживаемости мутанта uvrArecA при растянутой шкале по оси абсцисс.
Уф-доза, Дж/м^
УФ-доза, Дж/м^
комбинировании мутаций в разных uvr-генах чувствительность
возрастает не больше, чем при единичных мутациях?
Б. Согласно распределению Пуассона, в популяции бактерий, получившей в
среднем один летальный "удар", 37% (е-1) клеток выживет, потому что по
ним этот удар не придется. В случае двойного мутанта uvrArecA при дозе
0,04 Дж/м2 выживаемость составляет 37% (рис. 5-8, Б). Рассчитайте,
сколько пиримидиновых димеров образуется при одном летальном ударе в
случае штамма uvrArecA, считая, что размер генома Е. coli равен 4 х 106
п. н., из которых на долю GC приходится 50%, и что облучение ДНК
ультрафиолетом в дозе 400 Дж/м2 приводит к превращению 1% всех
пиримидиновых пар (ТТ, ТС, СТ плюс СС) в пиримидиновые димеры.
5-14 Кроме летального действия УФ-свет оказывает также мутагенный эффект.
Предположим, что вы измерили частоту мутаций, индуцированных
ультрафиолетом, у штамма Е. coli дикого типа и у штамма с дефектами либо
по гену uvr А, либо по гену гесА. Результаты приведены в табл. 5-1.
Неожиданно эти штаммы оказались заметно различающимися по своей
мутабильности под действием УФ-света.
А. Предполагая, что продукты генов гесА и uvr А участвуют в различных
механизмах репарации повреждений, вызванных ультрафиолетом, ответьте,
какой путь более предрасположен к ошибкам? Какой механизм преобладает в
клетках дикого типа?
Таблица 5-1. Частота УФ-индуцированных мутаций у разных штаммов Е. coli
(задача 5-14)
Штамм Выживаемость, % Число мутаций/Ю10
выживших клеток
Дикий тип 100 400
гесА 10 1
uvrA 10 40000
18 Глава 5
Б. Путь, подверженный ошибкам, связан, по-видимому, с неправильным
включением нуклеотидов против участка с неисправленным повреждением. При
необходимости ДНК-полимеразы включают против участка с неясными
кодирующими свойствами, например против пиримидиновых димеров, адениловые
нуклеотиды. Представляет ли собой это так называемое "правило А" хорошую
стратегию для борьбы с УФ-повреждениями ДНК? Рассчитайте частоту
изменений в основаниях (мутации) при действии этого правила и при
случайном включении (каждый нуклеотид с равной вероятностью) для Е. coli,
