АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Псевдоаллелизм. Рекомбинационная делимость гена.

Псевдоаллелизм- это когда кросссинговер происходит м-ду мутациями одного генааллельными по функц-му тесту.Впервые осущ-е кроссинговера м-ду аллельными мутациями показал М. Грин в 1949г.Он исследовал рецессивные мутации в пределах гена лозич(lz) Этот ген контролирует формирование фасеточных глаз у дрозофилы.В пределах гена lz была получена серрия рецисивных мутаций-все они приводили к нарушению фасеток в глазу у дрозофилы.Полученых мутантов затем проверяли по функц-му тесту на аллелизм,для чего их попарно скрещивали м-ду собой.При изучении аллельных взаимоотношений в локусе лозич было установлено,что 2 мутации lz50c и lz8 в гетерозиготе дают мутантный фенотип,т.е. они аллельныОднако иногда в этой гетерозиготе формируют фенотип близкий к норм-му. Т.о. впервые было доказано,что ген может делиться путём кроссинговера.

49. Цис-транс-тест на аллелизм.
В 1951г. Тест на аллелизм был модернизирован Льюисом.Он предложил использовать цис-транс-тест для определения аллельной или комплементарной мутации прошедшей в пределах 1-го гена.Тест основан на изучениигибридов,кот-й формируется при скрещивании двух рецессивных мутантов.Изучаемые мутации в фенотипе гибрида нах-ся в цис или транс конфигурации. Цис-конф. Мутаций возникает, когда обе мутации приходят в гибридот 1-го родителя,т.е. нах-ся в одной хромосоме. Транс-конф.возникает,еслимутации приходят от разных родителейи нах-ся в разн. Гомологичных хромосомах.Если гибрид имеет фенотип дикого типапри расположении мутаций в цис и транс положении,то мутации не аллельны,отн-ся к разным функц.еденицам. Если же при расположении мутаций в цис положениигибрид имеет дикий фен.,а при транс-полож.мутантный,томутации алельны, относ-ся к одной функц-ой еденице. Т.О. цис-танс-тест позв. Определить аллельны или не аллельнырецесивные мутации даже в том случае,если они локализованы в одном гене.

50. Исследования С. Бензера по тонкой структуре гена.
Следующий этап в развитии представлений о стр-ре гена:устан-е мин. Уч-ов гена,передающихся при кроссинговере.Оценки этих величин были получены в 1956г. С. Бензер при изучении r2 мутации фага Т4.Обычно присутствие фага устанавливают по его способностиубивать заражённые им бактерии.О гибели бакт. Свидетельствуют стерильные пятна в слое бакт. Клеток на пов-ти чашки Петри.Эти пятна называют также негативные колонии или бляшки.В конце 50-х гг у фага Т4 был выделен ряд мутаций:r1 r2 r3.Эти мутанты на бакт-ом газоне дают быстро формирующ-ся негативные колонии.Дальнейшие исследования проводили с использованием мутации r2. r2 мутанты фага имеют 2 особенности.1. бляшкиr2 мутанта имеют характ-ю морфологию.Они большие,круглые,прозрачные.более крупные,чем бляшки фага Т4 дикого типа(r2+).Это позволяет легко различить на чПетрис культурой э.коли фаги дикого и мутантного типов.2. Заключ-ся в том,чтоони растут на линии э.колиВ, но не дают потомства на э.колиК12. В тоже время фагиЕ4 дикого типа размн-ся и в э.коли В и вК12.Т.О.используя линии В и К12 Бензер выделил 2 тыс. мутантов фагаЕ4.Все r2 мутанты обладали одинаковым фенотипом,т.е. давали большие прозрачные бляшки на э.колиВ и не росли на Э.колиК12,однако было не ясно одинаковы ли их генетические ф-ции.Для этого был проведён ген-й анализ с использованием теста на аллелизм и рекомбенационного теста.Тест на аллелизм позволил легко определить аллельны или не аллельны 2 анализирующие мутацииr2,принадлежат они к одной или к разным функц-ым еденицам.Для этого кл-киЭ.колиК12 заражали различными парными комбинациямимутантов r2.При заражении кл-ки 2-мя фаговыми частицами м-ду их генами возникают функц-е отношения аналогичные отношениям м-ду 2-мя гомол-ми хромосомами диплоида.Если потомства фага давала рост на штамме К12,тоанализируемые мутации не аллельны,принадлежат к разным функц-ым еденицам.Если же рост фага на штамме К12отсутствует, то анализир-е мутации аллельны,относят к 1-ой функц-ой еденице.ВЫВОД:мутации не аллельны,принадлежат к разным функц-ым еденицам.Мутации аллельны,принадлежат к 1-ой функц-ой ед.С помощью этого ме-да Бензер разделил все мутации на 2 большие группы АиВ-эти группы Бензер назвал цистроны.Т.о. цистрон это единица ф-ции т.е. отрезок хромасомы,контролирующий 1функцию.Функцион-е группы АиВ r2 комплементарны т.е.мутации принадлежащие к разным цистронам не аллельны между собой,тогда как мутации принадлежащие к 1-му цистрону аллельны. С тех пор термин цистрон часто употребляют в кач-ве синонима термина ген.После установления принадлежности мутации к той или иной функц-ой группы необходимо было определить где нах-ся мутации впределах 1-го цистрона,т.е.провести кортирование мутаций.Это было проделано с помощью рекомбиционного теста.Как известно штаммК12Э.коли можно использовать для отбора штаммов фага Т4дикого тела,т.к.мутантные фаги на К12 не растут.Т.о.если на К12 высеивать попарно различные аллельные мутанты r2,то бляшки фага появ-ся лишь втом случае если:1) это будут фаги с обратной мутацией от r2 к r2 r2+ или 2) это будут рекомбинанты полученые в пределах 1-го цистрона,т.к.рекомбинация ведет к получению фагов дикого типа. Известно,что частоту рекомбинаций можно использовать как меру расстояния между мутациями,т.е.определить расстояние м-ду мутациями и взаимное расположение на изуч-ом участке хромосом. Результат: При кортировании мутаций была установлена принадлежность200 мутаций r2 к А цитронам и 108 мутаций к В цитронам. Мин. Частота рекомбинаций в опытах Бензера составила 0-0,2%.Меньше расстояния не были обнаружены.Эта оценка мин. расстояний между мутациями соответствовала предположительно что мин.единицей рекомбинации служит1пара нуклеотидов.Т.о.концепция о гене как единице наследственности мутации и рекомбинации была пересмсотрена, найменший фрагмент хромосомы при Красенговере –единица рекомбинации- рекон. 1рекон=1 нуклеотид.Наим. уч-ок хромосомы,изменение которого изменяет мутацию-мутон.1мутон=1нуклеотиду.Т,О,нуклеотид этоеденица мутации и рекомбинации.Изучение тонкой стр-ры генапривело к концепции гена какпоследовательности нуклеотидных пар в молекуле ДНК.

51. Экзон-интронная структура гена. Сплайсинг. Альтернативный сплайсинг.
Подтвердилось положение о том,что у прок. Существует прямое соответствие м-ду генами м-РНК и белком,т.е. размеры гена=мРНК.Гены высших орг-ов устроены более сложно.В 70-х гг. в Москве в институте общей генетики изучали размеры ядерной РНК и цитоплазматической.Оказалось,что яРНК больше цитопл.РНК.Сл-но она содержит последовательности,кот-е потом вырез-ся из неёТ.О. было показано,что гены эук склад-ся из кодирующих и некод-х блоков-экзоны и интроны.Экзоны это кодир-е посл-ти,они сохр-ся в зрелой РНК,интроны это нек-е посл-ти.В зрелой мРНК их нет.Про-мРНК счит-ся непрерывно и поэтому содержит и экзоны и интроны,затем интроны выр-ся из про-мРНК, а экзоны соед-ся-сплайсинг. Механизм сплайсинга:В зависимости от специ фичности мех-ма спл-га интроны разд. На неск. групп:1.первичные рРНК и т- РНК митох-й и хлоропластови иРНК мит. И хлор.,выявлено самовырезание или автоэксцезия.Эти интроны сами обдадают ферментативной активностью необх.для их самовырезания.2.интроны ядерных РНК высших орг-ов могут достигать в длину до 20 тыс.п.н. и больше,поэтомудля их удаления тр-ся более сложный мех-м.В этом случае в кл-ке им-ся комплекс спец. Белков-сплайсомы,кот-й осущ-ет реакции вырезания.Число интронов в гене кол-ся от 1-го до неск. Десятков.Размеры от неск.десятков п.н.до неск.десятков тысячных. Особенности стр-я интронов.1.Характерная черта-консервативность орг-ции в родственных генах 1-го вида или в одинаковых генах разных видов интроны распр-ся в строго определённых местах.2.Нуклеот-я посл-ть самих интронов мало консервативна и легко подв-ся изменению,поэтому интроны расп-е в одних и тех же местах родственных генов могут разл-ся по нуклеот.послед-ям.3.Только на границе м-ду экзонами и интронами обнаружено сходство м-ду разными интронами.Понастоящему консер-ны лишь 2 первых и 2 последних основания(ГУ,АГ)Они выяв-ся почти во всех интронах. ДЛЯ ЧЕГО ПРИРОДЕ СПЛАЙСИНГ? 1.спл. может играть важную роль в эволюции и в обьед-е разных генов в один. В ре-те обр-ся новые гены.Подтверждением этому служит доменная стр-ра многих белков.2.Это более полное и экономное использование ген. Инф-ции. ПРИМЕР,альтернативный сплайсинг у вирусаSV40. В одном и том же гене сплайсинг может протекать по разному.Оказалось,что один и тот же уч-ок ДНК кодирует 2 разных белка,т.к.в промРНК присутствует неск-ко сигналов для сплайсинга,кот-е работают на разных стадиях инфиц-я кл-ок вирусов.3. спл.может учавст-ть в регуляции генов.

52. Эволюция представлений о структуре и функциях гена.
Развитие хромосомной теории наследственности привело к тому, что абстрактное понятие гена приобрело конкретное содержание. Дальнейшие цитогенетические исследования, успехи в молекулярной генетике дали основание пересмотреть старые представления о гене. Он стал рассматриваться как система и как часть общей системы - генотипа.В конце 20-х годов советские генетики А. С. Серебровский, Н. П. Дубинин, И. И. Агол и другие впервые получили данные, свидетельствующие о более сложной структуре гена, чем было принято считать ранее. Изучая у дрозофилы наследственные изменения, связанные с уменьшением щетинок, исследователи обнаружили, что ген вовсе не является неделимой единицей. Мутации его в одном и том же участке хромосомы имели разное фенотипическое проявление. Например, изменение одного гена приводило к уменьшению количества щетинок у некоторых особей на голове, у других - только на брюшке, у третьих - на брюшке и голове.Было высказано предположение, что ген, определяющий количество щетинок у дрозофилы, состоит из нескольких субъединиц со сходной функцией. Каждая субъединица вызывает развитие признака на одной какой-то части тела и может мутировать независимо от других. Этот вывод был окончательно доказан исследованиями на бактериях и вирусах. Такое явление назвали ступенчатым аллелизмом (аллель - это разное состояние одного и того же гена). Весь ген (базиген) состоит из отдельных участков-центров, названных трансгенами, выполняющих сходные функции. Между трансгенами одного гена существуют определенные аллельные отношения.Затем было установлено, что ген - это участок хромосомы, контролирующий развитие определенных признаков. Он состоит из отдельных различающихся между собой единиц. Чтобы отразить делимость гена и функции более мелких единиц наследственности, ввели ряд понятий. Наименьший участок ДНК, который уже не делится перекрестом хромосом, является единицей рекомбинации (рекон).Участок молекулы ДНК, вызывающий появление наследственного изменения-мутации, получил название мутона. Вначале предполагалось, что он составляет группу из пяти нуклеотидов. Но в дальнейшем было установлено соответствие мутона всего одному нуклеотиду. Самая малая неделимая функциональная единица наследственности названа цистроном. Несколько цистронов общей функции образуют оперон.

53. Транскрипция. Этапы биосинтеза РНК. Составляющие элементы транскрипции (ДНК как матрица, РНК-полимераза и другие ферменты, нуклеозидтрифосфаты), их структура и функции.
Транскрипция-это перевод послед-ти нуклеотидов ДНК в посл-ть РНК.Синтез РНК идёт на ДНК по принципу комплементарности,а.и.АУ,ГЦ.Молекулы РНК счит-ся не со всей длиы ДНК,а сопред-ых уч-ов.Эти уч-ки наз-ся транскрипционные еденицы или транскриптоны.Соседние транскриптоны могут быть отделены друг от друганетранскрибируемыми уч-ми ДНК,а могут и пер-ся.Разбиение ДНК на множество транскриптонов обеспечивает возможность независимого считывания разных генов,их включ-е и выкл-е.У эук.в со-в транскриптона входит 1 ген,транскриптоны прок.содержатнеск-ко функц-но связаных м-ду собой генов,кот-е обр-ют опероны.Синтез РНК идёт в направлении 5-3.Матрицей для си-за РНК служит 1 из 2-ух цепей ДНК,кот-я наз-ся значащей или матричной или t-цепью.Другая цепь незначащей.Транскриптоны в ДНК огран-ся с одной стороны промотором,т.е.уч-ом инициации танскр-ции,с другой терменатором_уч-ом остановки транск-ции.Нуклеотидная посл-ть на промоторных и терминаторных уч-ах ДНК узн-ся спец-ми белками,кот-е регулируют активность РНК-полимеразы.ФЕР-ТЫ транскрипции. РНК-полимераза.его основу составляет корфермент.ОН состоит из 4-ёх полипептидных цепей,2-ух идентичных субьедениц альфа,и 2-ух разных бета.В начале си-за РНК к корфер-ту прис-ся ещё 1 полипептидная цепь –сигма субьеденица,что приводит к образ-ю холофермента.Ф-ЦИЯ:сигма обеспечивает узнавание промоторного уч-ка и выбор одной из цепей ДНК в кач-ве матрицы.После того как си-з цепей нач-ся,сигма диссоциирует,вместо неё с корферментом соед-ся другой белок- насА.Этот ферментативный комплекс прододжает транскрипцию вплоть до терминаторного уч-ка,узнавание кот-го обеспеч-ся белком нас А.Считают,что для высвобождения новой синтезированой цепиДНКиз комплекса с РНК-пол.необходим ещё 1 белок-ро-фактор.РНК-пол.обеспечивает си-з РНК всех 3-ёх типов.В клетках эук.обнаружены 3 ф-мы РНК-пол.РНК-пол1-локализуется в ядрышке и осущ-ет си-з 18Sи 23SрРНК.РНК-пол2-осущ-ет си-з иРНК.РНК-пол3-си-з тРНКи 5SрРНК. ЭТАПЫ.Инициация.транскрипция нач-ся с присоед-я холофер-та с РНК-пол к промоторному уч-ку.Строение промоторного уч-ка прокариот.В промотарах различают стартовую точку,вправо от неё нуклеотиды со знаком+,влево-.Стартовая точка чаще всего представлена пурином(аденином).Транскрипция нач-ся с нуклеотида-+1.Последоват-ти необходимые для взаимод-я с РНК-пол.нах-ся в обл-ти -10 и -35.-10-Прибнов-бокс.Счит-ся,что -10и -35 узн-ся белком сигма,необ-й для точной инициации транскр-ции.Промотор расположен на незначащей цепи.После узнавания промотора в закрытой спирали ДНК холоф-т РНК-пол образует открытый комплекс в котором произошло плавление уч-ка ДНК из 16-ти -18-тип.н.ЭЛОНГАЦИЯ.Т.О.к началу стадии элонгации к ДНК раслетено 18 пар нукл.По мере движения РНК-пол по матрице впереди неё происходит расплетание, а позади восстановление двойной спирали ДНК.Одновременно освоб-ся очередное звено растущей цепиРНК из комплекса с РНК-пол и матрицей.ТЕРМИНАЦИЯ.У прокариот терминатор сод-т взаимокомпл-е посл-ти ориентир-е в противоположных направлениях.Эти посл-ти наз-ся инвертированые повторы или полиндромные уч-ки.Эти уч-ки обагащ-ны ГЦ парами.Такие посл-ти в одноцепоч-ой РНК образуют шпиличные стр-ры.Считают,что перед терминацией возникшая шпиличная стр-ра узн-ся нас-белком.После считывания терминаторного уч-ка м-ду матричной цепью ДНК и РНК транскриптом происходит резкая перестройка с образованием шпильки.Эта перестройка приводит к терминации транскрипции.

Дата добавления: 2015-12-16 | Просмотры: 2263 | Нарушение авторских прав