Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
СЛИЯНИЕ КЛЕТОК В РАЗЛИЧНЫЕ ФАЗЫ КЛЕТОЧНОГО ЦИКЛА
Слияние клетки, находящейся в иптерфазе (Gi, S или G2), с клеткой в фазе М быстро приводит к появлению уплотненных хромосом в ядре интерфазной клетки (рис. 18-11). Таким образом, в период митоза клетки содержат какой-то химический фактор, вызывающий конденсацию хро мосом даже в интерфазе Если в таких экспериментах используются клетки в фазе Gi, то после конденсации их хромосомы оказываются тоньше, чем хромосомы митотических клеток, так как каждая хромосома состоит из одной хроматиды. Если же клетки находились в фазе G2, конденсированные хромосомы в большей степени напоминают нормальную двухроматидную хромосому, характерную для митоза При слиянии клеток в фазе S хромосомы после уплотнения обычно сильно фрагментированы — вероятно, вследствие того, что они начали конденсироваться в период дупликации и потому легко доступны для воздействия нуклеаз.
ИНИЦИАЦИЯ СИНТЕЗА ДНК
После того как клетка «примет решение» вступить в новый цикл митоза, задолго до начала синтеза ДНК запускается серия заранее запрограммированных операций Уровень дезоксирибонуклеозндтрифосфатов — предшественников ДНК (дАТФ, дГТФ, дЦТФ и дТТФ) — в начале стадии Gx резко снижается и не возрастает снова до тех пор, пока до начата сии-
теза ДНК не останется около 30 мин. Затем во время фазы S их уровень быстро повышается до максимального и остается относительно высоким до окончания фазы М и начала фазы Gr. Каковы ферментативные механизмы регуляции уровня этих веществ, еще не выяснено. ТТо существу, энзимология синтеза эуьарнотическои ДНК находится еще в зачаточном состояния, поэтому до сих пор нельзя сказать ничего определенного о регуляторных процессах, которые обеспечивают однократность репликации хромосом во время каждой фазы S. Эксперименты со слиянием клеток, находящихся па разных фазах клеточного цнкяа, возможно, откроют путь к решению этой проблемы. Когда два ядра, одно из которых находится в фазе S, а другое в фазе Gx, сближаются, ядро в фазе Gx такяче начинает синтезировать ДНК, что указывает на существование инициирующего фактора (или факторов). Однако слияние двух клеток в фазах S и G2 не приводит к синтезу ДНК в С2-ядре или к его подавлению в S-ядре Вероятно, рефрактерность хромосом в фазе G2 связана с быстрым «одеванием» вновь образующейся ДНК одновременно синтезируемыми хромосомными бел ками. Возможно, что для начала нового «тура» синтеза ДНК необходимо, чтобы в одном или нескольких хромосомных белках произошли определенные изменения, связанные с клеточным циклом
МУТАЦИИ В КЛЕТКАХ, РАСТУЩИХ В КУЛЬТУРЕ
В настоящее время ведется все больше исследовании, посвященных мутационному анализу надежно охарактеризованных клеточных линий. Учитывая диплоидную (гетероплоидпую) природу таких клеток, следует ожидать, что большинство мутаций, ие сцепленных с полом, будет проявляться крайне редко Поэтому было предпринято много попыток выявить суб-диплоидиыо клеточные линии, в нормальном динлоидпом наборе которых отсутствовали бы одна или несколько хромосом. В этом отношении была проделана большая работа с клетками китайского хомячка; во-первых, диплоидны и набор у них представлен всего лишь 24 хромосомами, а во-вторых, эти клетки часто дают линии, в которых нет одной или нескольких аутосом Изучение этих шпий уже позволило обнаружить мутации, блокирующие биосинтез некоторых ключевых метаболитов, такнх, как глицин, адеиин или инозит. Кроме того, широкое использование специфн ческих мутагенов намного повышает частоту таких мутаций
Ключевую роль в этих экспериментах играют методы отбора желаемых мутантов среди множества нормальных клеток Лучший из такнх методов основан на том, что облучение видимым светом приводит к быстрой гибели клеток, в состав ДНК которых входит модифицированное основание 5-бромурацил (рис 18-12). '1 олько активно размножающиеся клетки способны включать это основание (или тичин) в ДИК, поэтому те мутировавшие клетки, которые не способны расти, пе погибают после облучения видимым светом, в то время как практически псе размножающиеся клетки гибнут.
Метод, основанный па применении 5-бромурацила и видимого света, оказался особенно успешным при выделении температурочувствительных (ts) мутантов, неспособных размножаться или при высоких, или при низких температурах. Мутации jtoio тина могут затрагивать практически все клеточные функции, поскольку в основе их лежат замены аминокислот, приводящие к утрате функции того или иного белка либо при низкой, либо нри высокой температуре Сейчас уже существуют te-мутанты, дефектные в отношении репликации ДНК, синтеза РНК, синтеза белка и транспорта ионов, а также мутанты, неспособные проходить определенные стадии клеточного цикла. Имеются, кроме того, мутации, влияющие па проявление трансформированного состояния клеток, у одних мутантов это состояние
_ К ют ка ” дикого типа
¦ Высокая Снижая)
I 1емпсратура или 5-бром уранит! минимальная
