Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
Clowes П «The Molecule of Iulectious Drug Resistance». Scientific American, \pril 1973. Молекулярная бнолошя одной из плазмид, играющих важнчю роль в медицине
Meynell G. С . Bacterial Pinsuuds. MacMillan Press, I ondon. MIT Press_ Cambridge. 1973. (1. Мейнелл. Бактериальные плазмиды, изд во «Мир», М 1976-) Учебник повышенного типа, в котором уделвно осооое внимание генетическим п молекулярным аспектам
ПАВЛ
8
Структура и функции гена
На протяжении многих лет считалось, что кроссинговер может пропс ходить только мввкду генами, во не в пределах одпого гена Хромосому представляли себе при этом как определенный набор генов, расположен ных линейно и удерживаемых вместе каким-то негенетическим материалом, ка* бусы на нитке. Теперь мы знаем, что это представление совершенно неверно. Дело обстоит, вероятно, как раз наоборот, все кроссинговеры происходят путем разрыва и воссоединения самих генетических молекул Ошибочное мнение сложитесь, видимо, в силу того- что кроссинговер между двумя далеко расположеипыми участками хромосомы обнаружить значительно легче Рекомбинация между соседними участками происходит очень редко; чтобы все-лаки ее выявить, нужно обследовать очень большое число потомков. Именно но этой причине внутригенпуго рекомбипацшо у высших организмов практически ие удавалось наблюдать. Даже у дрозофилы. которую изучали особенно интенсивно, трудно обследовать больше чем 50 ООО потом кол от одного скрещивания. Между тем новейшие методы позволяют проверять очень быстро миллионы потомьов от скрещивания плесневых грибок, дрожжей, бактерии и вирусов При помощи этих организмов очень легко показать, что кроссинговер может обусловить рекомбипацшо генетического материала в пределах одного гена Каждый ген состоит из ряда различных участков, которые могут мутировать и между которыми может происходить кроссинговер На этом основывается весьма эффективный метод изучения топологической структуры генов.
ВИУТРИГЕИНЫЕ РЕКОМБИНАЦИИ ДАЮТ ВОЗМОЖНОСТЬ СОСТАВЛЯТЬ КАРТЫ ГЕНОВ
Наиболее интересные данные по тонкой структуре гена получены на генах г11А и rllB бактериофага Т4 Эти лежащие рядом гены влияют на длину жизненного цикла данного фага; поэтому мутации в обоих геиах отра-жаютсн на величине сторилышх пятея, образуемых фагом Мутации rJIA или rllB могут сократить жизненпьга цикл фага Т4 в клетке Е coli Обычно клетки, зараженные диким типом фага Т4, лизируютсп и освобождают потомство фага лишь через несколько часов после заражения Мутанты г11 всегда вызывают более быстрый лизис клеток (обозначение г происходит от апгл rapid — быстрый, а цифра II означает, что существуют и другие гены, также обусловливающие быстрый лизис) Из за ускорения лизиса мутантные стерильные пятна оказываются крупнее, чем пятна дикого типа. Мутанты rll очень удобны для работы еще и тем, что даже среди очень большого числа мутантов легко обнаружить совсем ничтожное чпело частиц дикого типа. Фаг дикого типа и мутант rll одинаково быстро размножаются в клетках Е coli В, но на другом штамме, К12 (Я,), способен размножаться (и значит, образовывать стерильные пятна) только днкий тип, мутант rll на этом штамме не размножается Бели при гепети-
Dpui> el
14гПЛ , I-4fll.Ar,r1IA@ шкот runa
Puc 8-1. Использование мутации T4rII для демонстрации впутригенного кроссинговера. В результате скрещивания возникает равное число частиц дикого типа н двойных г рекомбинантов Рекомбинанты дикою типа обнаруживаются легко, поскольку только они способны образовывать стерильные иятна на i а зоне штамма К12 (?-). Значительно труднее идентифицировать дпонпые рекомбинанты rIIA6rlI \„7 так как образуемые ими стерильные иятна неотличимы от шлеи, образуемых одиночным мутантом. Дли обнаружения этих реьомбнн&и тов выделяют болыпоо число потомков с г фенотипом и скрещивают их с обоими родитель сгаши г-штаымами Двойные г-мутанты у знают благодаря тому, что они не образуют рекомбинантов ДИКОГО ТШШ НГ! с одним 1|Й одиночных г-мутантов.
Рис 8-2 Генетическая карга двух генов (rllA и г!ТВ) ijiaia Т4 (Benzer, Proc IN all Acad. Sci U S , 47 410, 1961).
Эта карта демонстрирует локализацию большою числа различных мутации в определенных участках гена (Лla. А1Ы и т. д ) Порядок расположения мутации пнутрн данного участ-
ка в большинстве случаев еще ие установлен Каждый квадратик соответствует одному мутационному событию в данном участке хромосомы. В некоторых участьах (так называемые горячие точки) мутации происходят значительно чаще, чем в дру гих.
1'лс. 8-3. Делеции в области rll хромосомы фага Т4-
Около 10% спонтанных мутации области rll не удается локализовать в определенных точках Они представляют собой делеции, т. е. результат выпадения большого числа смежных участков Некоторые делеции, например делвцня 1272, захватывают оба гена rllA и г11В Маленькие светлые прямоугольники {за пределами области rll) указывают, что
соответствующая делеция, по всей вероятности, распространяется и па примыкающий гее. Обнаружение делеции значительно облегчило задачу построения генетических карт. Скрещивая вновь выделенный rll-мутапт с рядом мутантов, у которых делеции захватывают все больше и больше участков, можно очень быстро определить положение повой мутации на генетическом карте. На данной карте размеры гепа rllB произвольно уменьшены.
