Геномы области гомологии

Рис. 8.13. А. Физическая карта F-фактора Е. oli, на которой изображена локализация генов, необходимых для передачи хромосомы, и IS-эле-менты, ответственные за интеграцию F-фак-тора в бактериальную хромосому. Б. Физическая карта фактора устойчивости, на которой указаны области гомологии с F-фактором и сайты устойчивости к некоторым антибиотикам, окаймленные IS-эле-ментами и образующие транспозоны. Обратите внимание на то, что транснозон ТпЗ, несущий ген атр, представляет собой часть более крупного транспозона Тп4.

Для глобиновых генов было проведено детальное сопоставление соответствующих экзонов и интронов более подробно это будет обсуждаться в гл. 21. Окончательный результат дивергенции экзонов выражается в различиях кодируемых ими белков. Эти различия в основном обусловлены заменами оснований. Однако многие замены не влияют на смысловое значение кодона, поскольку затрагивают третье основание кодона или находятся в нетранслируемых областях. Область гомологии простирается и за границы экзон—интрон и захватывает небольшой участок внутри интрона. [c.255]

Транспозоны обладают рядом специфических свойств. Они могут вызывать в ДНК полярные мутации, делеции и инверсии. Они способны также включать или выключать соседние с ними гены, поскольку в транспозонах есть промоторы и терминаторы транскрипции. Два родственных транспозона, находящиеся на одной хромосоме, могут переносить фрагмент ДНК, который заключен между ними, в другую область той же хромосомы или вообще в другую хромосому. Одинаковые транспозоны играют также роль подвижных областей гомологии, между которыми может происходить генетическая рекомбинация. Благодаря этим свойствам транспозоны играют важную роль в регуляции активности генов и перестройке геномов. [c.38]

Определим информационную область, исследуемую в рамках компьютерной системы, развиваемой в данной работе. Она содержит совокупность сведений о генах, имеющих эволюционное родство и характеризующихся гомологией первичной структуры. Всю информационную область можно подразделить на четыре класса, объединяющих достаточно однородные данные, [c.41]

Изучение строения генов константных областей тяжелых цепей иммуноглобулинов показывает, что они состоят из ряда экзонов, каждый из которых кодирует отдельный домен молекулы. Принимая во внимание тот факт, что каждый из У-генов и С .-генов кодирует один домен, а также структурную гомологию между домена- [c.217]

Три сайта расщепления в области ранних генов фага Т7 обнаруживают высокую степень гомологии, но два других различаются. Наибольшая степень гомологии в случае всех пяти сайтов присуща триплету нуклеотидов, расположенному около сайта расщепления. Все сайты, однако, имеют одну и ту же общую структуру двухцепочечной шпильки, содержащей неспаренное вздутие . Сайт такого рода изображен на рис. 25.3. РНКаза III вносит разрывы в одну точку каждого из четырех сайтов и в две точки пятого сайта, причем все точки находятся внутри вздутия или около него. Единственная информация, которой мы располагаем относительно зависимости процесса расщепления РНК от ее структуры, заключается в том, что мутации, уменьшающие стабильность шпильки, могут уменьшать или нарушать разрезание молекулы ферментом. [c.312]

Присутствие Ту-элементов обеспечивает наличие областей частичной гомологии, в которых могут происходить рекомбинационные события, контролируемые системами хозяина. Обычно такие события сводятся к индукции делеций или инверсий в хромосоме (путем рекомбинации между двумя находящимися в ней Ту-эле-ментами) или более существенных изменений, вызываемых рекомбинацией между Ту-элементами из разных хромосом. По-видимому, рекомбинация между Ту-элементами происходит по типу взрывов осуществление одного рекомбинационного события с больщой вероятностью влечет за собой последующие акты рекомбинации. Следует отметить, что для Ту-элементов характерен и такой тип взаимодействия, как конверсия гена она происходит между элементами, локализующимися в различных местоположениях. [c.474]

Впервые транспозоны были обнаружены, когда оказалось, что некоторые гены устойчивости к антибиотикам связаны с инфекционными факторами устойчивости. Общая структура факторов устойчивости изображена на рис. 8.13, Б. При исследовании гетеродуплексной ДНК, образованной ДНК F-фактора, и фактора устойчивости обнаружена гомология по всей области tra-генов, что свидетельствует об эволюционном родстве этих структур. Последовательность ДНК, кодирующая устойчивость к тетрациклину, tet, обрамлена элементами IS 3 и встроена в область гомологии фактора устойчивости и F-фактора. В негомологичной области карты локализованы гены, кодирующие резистентность к ампициллину (атр), сульфонамиду (sul), стрептомицину (str), хлорамфе-николу (ст[) и канамицину (кап). Эти гены устойчивости порознь или группами обрамлены IS элементами или другими инвертированными повторами (указаны стрелками на рис. 8.13, Б). Отдельные гены устойчивости например, tet или атр, могут переноситься в другие эписомы или плазмиды, а также в хромосомы фагов и бактерий, почему и возник термин транспозон. [c.244]

Джеффризу с соавторами [14] удалось впервые показать, что зонды на основе кор-последовательности ГВР могут быть использованы для одновременного выявления большого количества соответствующих генетических локусов. С помощью зонда, синтезированного путем тандемного лигирования 33 повторяющихся элементов ГВР из гена человеческого миоглобина, они обнаружили на Саузерн- блотах, несущих гидролизат геномной ДНК человека, картину из большого числа полос. Некоторые из них оказались полиморфными шоследовательностями. Для выделения этих родственных участков исследователи отобрали из геномной библиотеки соответствующие клоны, используя в качестве зонда при гибридизации в мягких условиях конкатенированные повторы из гена миоглобина. Когда же эти выделенные клоны, в свою очередь, выступили в роли зондов, с помощью некоторых из них в геномной ДНК удалось выявить сложную картину гипервариабельных полос. Клоны содержали последовательности, имеющие области гомологии с тандемными повторами миоглобиновых ГВР, которые и представляли собой общие для этой группы кор-последовательности. Последовательности этого семейства были названы минисателлитами. Для изучения доступны два из них, являющиеся вариантами основной кор-последовательности. Соответствующие зонды, названные 33.6 и 33.15, существуют в виде рекомбинантных форм векторов, полученных на основе бактериофага М13 [17] (рис. 1). Каждая из них выявляет около 15 высокополиморфных полос в диапазоне 4—20 т.п.н. Среднее значение гетерозиготности по [c.192]

Векторы этого типа представляют собой производные Ti-плаз-мид дикого типа, из которых онкогены Т-ДНК были удалены и в некоторых случаях заменены на особый фрагмент ДНК, имеющий область гомологии с небольшим клонирующим вектором, способным реплицироваться только в Е. oli. Эта стратегия основана на коинтеграции в клетках А. tumefa iens между гомоло-гичны.ми областями на модифицированной Ti-плазмиде vir-хел-пере) и небольшом клонирующем (промежуточном) векторе Е. oli, содержащем селективный маркерный ген, который предназначен для работы в растительных клетках, и уникальные сайты для встраивания чужеродной ДНК- [c.20]

Молекулы ДНК, создаваемые методами генетической инженерии, часто называют рекомбинантными ДНК (рекДНК). В данной книге конструируемые in vitro молекулы ДНК мы бу дем называть гибридными ДНК, чтобы подчеркнуть их отличие от молекул, образуемых in vivo в результате естественной рекомбинации природных ДНК по областям гомологии. Детерминируемые гибридными генами составные белки, состоящие из ковалентно связанных аминокислотных последовательностей разных белков, дем шзыьепъ химерными. [c.9]

Особый интерес векторная система фага фСЗ 1 представляет для метода мутационного клонирования. Этот метод разработали К. Чей-тер и К. Брутон в 1983 г., использовав в качестве вектора фаг фСЪ, у которого в геноме делетирован участок aft. Такой фаг способен интегрировать свою ДНК в бактериальную хромосому только за счет клеточной системы общей рекомбинации по областям гомологии. На основе векторного фага может быть создан банк генов любого штамма Streptomy es. Гибридными фагами инфицируют клетки и селектируют лизогенные клоны, имеющие нарушения определенного хромосомного гена. Мутация происходит в том случае, когда гибридный фаговый геном интегрируется в целевой ген за счет клонированного в его составе фрагмента хромосомной ДНК. Фаговое потомство мутантных штаммов, образуемое при вырезании профага по фланкирующим гомологичным повторам, содержит в составе генома клонируемые фрагменты. С помощью данного методического приема удается достаточно просто выделять различные гены бактерии-хозяина. [c.278]

В гл. 12 отмечалось, что у дрожжей плаз-мвды интеграции рекомбинационно встраиваются в хромосомы преимущественно по областям гомологии, т. е. за счет системы общей рекомбинации гомологичных последовательностей ДНК. Напротив, в клетках млекопитающих экзогенные молекулы ДНК интегрируются в большинстве случаев за счет негомологичной рекомбинации, а встройка по области гомологии происходит крайне редко. Предположили, что такой эффект обусловлен различиями в размере генома клеток млекопитающих и дрож-жей-сахаромицетов. У первых геном примерно в 200 раз больше, т. е. относительное содержание 5Шикального локуса во столько же раз меньше. Для проверки этой гипотезы X. Женг и Дж. Уилсон (1990 г.) использовали две культуры клеток — с единичным и амплифицирован-ным до 800 копий генами дигидрофолатредуктазы — и плазмиду интеграции, у которой в со- [c.342]

Данные эксперименты по спасению маркера привели к разработке общей схемы введения чужеродных фрагментов ДНК в геном ортопоксвирусов. На первом этапе конструируют гибридную плазмиду, содержащую гетерологичный ген, фланкированный последовательностями вирусной ДНК из несущественной области вирусного генома. Полученную плазмиду вводят в клетки, инфицированные вирусом. За счет рекомбинации по областям гомологии между фланкирующими последовательностями в гибридной плазмиде и вирусной ДНК происходит встройка чужеродного фрагмента в геном вируса (рис. 14.31). Образовавшееся вирусное потомство более чем на 99 % состоит из вируса исходного типа, поэтому необходим метод селекции рекомбинантных вирусов. [c.392]

В клетке плазмидные ДНК рекомбгаируют между собой и хромосомной ДНК. В результате плазмида может интегрироваться в хромосомную ДНК растения в индивидуальном или, чаще, в мультимерном виде. Встройка в хромосомную ДНК растений происходит случайным образом, как и в клетках млекопитающих. Метод бомбардирования позволяет осуществлять котрансформацию растений разными плазмидами, при этом плазмиды обычно встраиваются в геном растения как коинтегранты. На основании полученных результатов можно полагать, что механизм интеграции чужеродной ДНК в хромосомы клетки при прямом переносе плазмид, не содержащих протяженных областей гомологии с хромосомной ДНК, схож у растений, животных и дрожжей. [c.467]

Мь1 не знаем, что заставляет гомологичные участки хромосом точно ориентироваться друг против друга на стадии зиготены. Поскольку в синап-тонемальном комплексе хроматин одного гомолога расположен довольно далеко от хроматина другого, бьшо высказано предположение, что специфичность спаривания определяется белковыми нитями. Согласно одной из гипотез, белки этих нитей могут сначала принимать конформацию, в точности соответствующую структуре хроматина вдоль каждой хромосомы. Если нити после этого соединяются между собой по принципу подобное с подобным , то их спаривание может косвенным образом связывать гомологичные области прикрепленных к ним хромосом, локальные структуры которых точно соответствуют друг другу (рис. 14-18). Какой-то механизм такого рода локального соответствия необходим для объяснения того факта, что наличие в одной из двух гомологичных хромосом инверсированного участка обычно (хотя и ие всегда) приводит к местному нарушению нормаль- г ного синапсиса во время зиготены, так что гомологичные гены могут конъю- тировать даже в области инверсии (рис. 14-19 и 14-20). Отдельные стадии мейоза показаны на рис. 14-21, где дается и подробное описание соответ- ствующих процессов. р [c.24]

При сравнении нуклеотидных последовательностей мРНК и структурного гена можно выделить области границ между экзонами и интронами. Для них характерно наличие двух важных свойств (или их отсутствие). Во-первых, отсутствие сколько-нибудь значительной гомологии между двумя концами интрона. Это исключает возможность образования значительного по размеру участка со вторичной структурой, связывающего концы интрона вместе, что послужило бы предварительным этапом для сплайсинга. Во-вторых, оказалось, что на границе экзон—интрон имеется каноническая, присутствующая в разных генах, хотя и довольно короткая, последовательность повсеместное присутствие этой последовательности вызывает предположение о ее участии в сплайсинге в ядре (гл. 26). [c.255]

Является ли постоянство структуры характерным признаком копий множественных генов Общий план строения глобиновых генов консервативен. Г ены интерферона, по-видимому, имеют сходную в общих чертах структуру, для которой характерно полное отсутствие интронов. Но гены актина имеют прерывистую структуру, сильно варьирующую у разных генов. У этих генов участки, кодирующие белок, обладают высокой степенью гомологии, но сходство между фланкирующими или даже нетрансли-руемыми областями в пределах одного вида организмов незначительно (или оно вообще отсутствует). Например, интроны генов актина D. melanogaster занимают разные положения. Ни один из этих генов не похож на единственный ген актина, обнаруженный в дрожжах. Они отличаются также от актиновых генов морского ежа по меньшей мере некоторые из них объединены в кластер. Таким образом, если все эти актиновые гены произошли от общего гена-предка, расположение экзонов и интронов претерпело существенные изменения. Возможно, что ген-предок обладал большим числом интронов, и в разных копиях гена внутри вида или у разных видов были утеряны разные интроны. Несомненно, это предполагает более высокую скорость изменений, чем в случае глобиновых генов. [c.279]

Область, в которой происходит сайтспецифическая рекомбинация, впервые была идентифицирована при сравнении реакций транспозонов ТпЗ и у5, у которых гены tnpR проявляют высокую гомологию и могут замещать [c.468]

Если псевдоген произошел из последовательности мРНК, его гомология в 5 -конце не может распространяться на последовательность, расположенную выше сайта инициации, как это показано на рис. 38.6. Однако а-глобиновый псевдоген мыши в действительности имеет некоторую гомологию с активным геном в области, расположенной выше точки инициации. Модель процессинга можно было объяснить, допустив, что инициация происходит в более отдаленном участке, расположенном в направлении против хода транскрипции, в результате чего образуется более длинная РНК (либо вследствие инициационного события, отклоняющегося от нормы, либо вследствие локализации промотора в другой области). [c.494]

Фаг Я. имеет больше общих генов с лямбдоидным фагом 434, чем с фагами 21 и 82, при этом он более схож с фагом 21, чем с фагом 82. Ни один из трех упомянутых лямбдоидных фагов не несет гена Хс1. Г ен "Кс обеспечивает функцию (кодирует репрессор) поддержания лизогенного состояния и обусловливает иммунность клетки к суперинфекции фагом X, но не фагом 434. Таким образом, сайт(ы) действия репрессора с/ должны располагаться между генами сП и с1П, в области, где отсутствует гомология между последовательностями ДНК фагов X и 434. Эта область называется областью иммунитета. [c.280]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология