Інформація

Лекція 23: Мутанти та мутації – біологія

Лекція 23: Мутанти та мутації – біологія


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Лекція 23: Мутанти і мутації

Візьміть пробірки, наповнені живильним середовищем. Середовище для росту має містити глюкозу та лактозу (дисахарид). Виміряйте кількість клітин. Тут спостерігається фаза відставання, експоненціальна фаза, фаза вирівнювання, потім раптово знову експоненціальна фаза, потім плато. Це двофазне зростання називається Діауксі.

У першому експоненційному циклі росту вони їдять глюкозу, потім у 2-му — лактозу.

Чому глюкоза використовується першою, якщо окисне фосфорилювання лактози виробляє більше енергії? Глюкоза – це як водіння корвета (швидше), окисне фосфорилювання – як водіння Prius.

Примітка: β-галактозидаза індукується, якщо лактоза присутня, а глюкоза відсутня. Він каталізує гідроліз β-галактозидів до моносахаридів

Принцип невизначеності в регуляції генів:

Лактоза є індуктором (індукує бета-галактозидазу) і субстратом (компонент, який з’єднується з ферментом) ферменту, який вона індукує (який руйнує його). The рішення це використання індуктора, який не є субстратом, тобто: ізопропілтіогалактозид (індуктор, але не субстрат)

β-галактозидаза не знаходиться в клітині до того, як глюкоза буде використана. Воно надходить після. Нам потрібно знайти дефектних мутантів за відсутності будь-якого індуктора. Ми використовуємо чашку Петрі, яка має хромогенний субстрат Xgal та неіндукуюче джерело вуглецю – гліцерин (глюкоза не використовується). Ми шукаємо регуляторні мутанти, які утворюють В-галактозидазу. Він містить два компоненти, lacI (індуктор не потрібен) і lacO^c. I- рецесивний, O^c домінуючий.

b-G на гліцерин b-галактозидаза на в лактозі

Генотип 1: I+ O+ Z+ Y+ Індуктора немає (кишкова паличка дикого типу)

Генотип3: i -, i+ Вимкнено (тому i- рецесивний) Увімкнено

Генотип 4: I+, I+, Oc, O+ On On

O^c є цис-домінантним. мутація, домінантний фенотип якої впливає лише на гени тієї ж молекули ДНК, що й вона. Цис-домінантні мутації виявляють сайти, на яких зв’язуються регуляторні білки.

Примітка: він детально розповідає про Репресорів. Я дійсно не звертав особливої ​​уваги, було занадто багато марної глибини, щоб вдаватися тут у детальні нотатки.

А репресор являє собою ДНК-зв'язуючий білок, який регулює експресію генів шляхом зв'язування з оператором і блокування приєднання РНК-полімерази до промотор, запобігаючи транскрипції генів. Це репресії. Потім вони приєднуються до сегмента ДНК, відомого як оператор, шляхом прив’язки до оператор, вони запобігають створенню мРНК РНК-полімеразою.

Хеджування — це коли організм (кишкова паличка) витрачає енергію на час від часу транскрибувати перміназу і β-галактозидаза щоб захиститися від нестачі глюкози та знайти лактозу в її оточенні.


Швидкі примітки про генну мутацію

Ось добірка нотаток про генну мутацію. Прочитавши ці нотатки, ви дізнаєтеся про: 1. Вступ до генної мутації 2. Походження генної мутації 3. Ефекти 4. Напрям 5. Типи 6. Індукція 7. Молекулярна основа 8. Виявлення 9. Значення.

  1. Примітки про введення в генну мутацію
  2. Примітки про походження генної мутації
  3. Примітки про вплив на генну мутацію
  4. Примітки про напрямок генної мутації
  5. Примітки про типи генної мутації
  6. Примітки щодо індукції генної мутації
  7. Примітки про молекулярні основи генної мутації
  8. Примітки щодо виявлення генної мутації
  9. Примітки про важливість генної мутації

Примітка № 1. Введення в генну мутацію:

Спадкування засноване на генах, які вірно передаються від батьків до потомства під час розмноження. Розвинулися різні механізми, які сприяли вірній передачі генетичних матеріалів (інформації) від покоління до покоління. Тим не менш, ‘помилки” або зміни в генетичному матеріалі все ж трапляються. Такі раптові спадкові зміни в генетичному матеріалі називаються мутаціями.

Гуго де Фріс використовував термін ‘мутація’ для опису фенотипових змін, які передаються у спадок. Термін ‘мутація’ відноситься як до зміни генетичного матеріалу, так і до процесу, за допомогою якого відбуваються зміни.

Організм, який демонструє новий фенотип внаслідок наявності мутації, називають мутантом. Однак термін мутація часто використовується в досить строгому сенсі, щоб охопити лише ті зміни, які змінюють хімічну структуру гена на молекулярному рівні.

Їх зазвичай називають генними мутаціями або точковими мутаціями. Ген, який представляє певний сегмент ДНК з характерною послідовністю основ, транскрибує м-РНК з певною кодовою послідовністю, кодон є триплетом для трансляції в білок з певною амінокислотною послідовністю. Мутація включає зміну послідовності основ ДНК, яка відображається в амінокислотній послідовності білка через РНК.

Примітка № 2. Походження генної мутації:

A. Спонтанна мутація — мутація виникає під час нормальної діяльності клітин, насамперед реплікації та репарації ДНК.

B. Індукована мутація — мутація виникає в результаті лікування мутагенним агентом або швидкість мутації середовища зазвичай вища за фоновий рівень.

я Іонізуюче випромінювання — α-, β-, y- або рентгенівське випромінювання зазвичай призводить до делецій або вставок ДНК.

ii. Неіонізуюче випромінювання — ультрафіолетове світло змушує сусідні тиміни на одній нитці ДНК з’єднуватися разом (димер тиміну), в результаті чого утворюється структура, яку необхідно відновити, щоб реплікація ДНК продовжувалася. Неефективна репарація може призвести до точкових мутацій.

iii. Хімічні речовини — хімічні речовини, які взаємодіють з ДНК для створення змін основ.

(a) Аналоги основ — хімічні речовини, які структурно подібні до основ в ДНК, але можуть мати різні властивості парування основ. Бромурацил (BU) структурно схожий на тимін, тому буде включено в зростаючий ланцюг ДНК замість Т, але завдяки його властивості його основ з'єднується частіше з G, ніж з A. Мутагенний ефект здебільшого пов'язаний з неправильним спарюванням основ з G, що призводить до переходів GC-AT.

(b) Модифікатори основ — хімічні речовини, які вносять зміни в конкретну основу, змінюючи її здатність належним чином з'єднуватися з основою, наприклад, дезамінування цитозину створює урацилову основу, яка буде з'єднуватися з A замість G, раніше позначеним вихідним C, або алкі-шилюючою речовиною. які додають метильну групу, що спричиняє неправильне поєднання гуаніну з тиміном.

(c) Інтеркаляційні агенти — хімічні речовини, які вставляються в спіраль ДНК, викликаючи проблеми з реплікацією та транскрипцією ДНК, зазвичай призводить до делецій або вставок.

C. Мутаційні мутації — мутації, що впливають на мінливість інших генів.

я Специфічні мутатори — обмежені одним локусом.

ii. Неспецифічні мутатори — ефект не є специфічним для одного локусу, ці мутації є генними та ширально в генах, які контролюють репарацію ДНК.

Примітка № 3. Вплив на генну мутацію:

я Вплив на білок (кодони):

A. Тиха мутація — зміна кодону (зазвичай у третій позиції), яка не змінює кодовану амінокислоту.

B. Безглуздя мутація — зміна кодону від амінокислотної специфічності до стоп-кодону призводить до передчасного припинення амінокислотного ланцюга під час трансляції.

C. Міссенс-мутація — зміна кодону, яка змінює специфічність до іншої амінокислоти, змінює первинну послідовність поліпептидного ланцюга та змінює функцію білка.

D. Нейтральна мутація — зміна кодону таким чином, що вказується інша амінокислота, однак нова амінокислота поводиться так само, як і вихідна (наприклад, має подібну функціонально-шинну групу) і не змінює функцію білка.

E. Мутація зсуву рамки — зсув рамки зчитування, викликаний делецією або вставкою одного або кількох нуклеотидів, створює численні міссенс- та нонсенс-кодони за ходом мутаційної події.

ii. Вплив на функцію гена:

A. Мутація втрати функції — мутація, яка призводить до відсутності функції гена, вона може бути результатом ряду різних типів мутацій і носить рецесивний характер.

B. Мутація посилення функції — мутація, яка призводить до нової або іншої функції гена, яка може бути результатом ряду різних типів мутацій і є домінантною за своєю природою.

iii. Вплив на ДНК:

A. Структурні мутації — зміни вмісту нуклеотидів гена.

1. Мутації заміщення основи — заміна одного нуклеотиду іншим.

(a) Перехідні мутації замінюють один пурин іншим пурином або один піримідин іншим піримідином.

(b) Трансверсійні мутації замінюють один пурин на піримідин або навпаки.

2. Делеційні мутації — втрата частини ДНК.

3. Вставні мутації — додавання одного або кількох додаткових нуклеотидів.

B. Хромосомні перебудови — зміна розташування фрагмента ДНК у геномі може призвести до великих структурних змін (транслокацій або інверсій) у генах або може змінити експресію гена, помістивши його під контроль іншого промотора (званого “ефект положення”).

1. Транслокації — переміщення ДНК до негомологічної хромосоми, як правило, відбувається обмін між двома негомологічними хромосомами.

2. Інверсії — переміщення ДНК в межах однієї хромосоми з поворотом на 180° або “переворотом”.

iv. Величина фенотипічного ефекту:

A. Зміна швидкості мутації — алелі мутують з різною швидкістю, деякі можна відрізнити на основі їхньої швидкості мутації.

B. Ізоалелі — виробляють ідентичні фенотипи в гомозиготних або гетерозиготних комбінаціях один з одним, але виявляються розрізненими в комбінації з іншими алелями.

C. Мутанти, що впливають на життєздатність

1. Підживлення — відносна життєздатність перевищує 10%, але менше 100% порівняно з диким типом.

2. Семілетали — викликають більше 90%, але менше 100% смертності.

3. Смертельні — вбивають усіх особин до дорослого стану.

Примітка № 4. Напрямок мутації гена:

A. Пряма мутація — створює зміну від дикого типу до аномального фенотипу.

B. Зворотна або зворотна мутація — змінює змінену нуклеотидну послідовність назад до її початкової послідовності.

C. Супресорні мутації — викликають зміну аномальних (тобто мутованих) фенотипів назад до дикого типу. Існує два типи супресорних мутацій.

1. Внутрішньогенний супресор — мутація в тому самому гені, який був спочатку мутований, але в іншому місці, що призводить до відновлення функції дикого типу (наприклад, якщо аргініновий кодон CGU спочатку був мутований на сериновий кодон-, AGU, пригнічення викликає зміну назад до кодону аргініну, також AGA, відновлення рамки зчитування шляхом додавання або видалення)

2. Міжгенний супресор — мутація в іншому гені, що призводить до відновлення функції дикого типу (наприклад, безглуздя мутація може бути пригнічена мутацією в тРНК для цього кодону, так що тепер він вставляє амінокислоту). Їх іноді називають генами-супресорами або екстрагенними супресорами.

Примітка № 5. Типи генних мутацій :

я Морфологічна мутація:

Це включає зміни в морфології, включаючи колір, форму, розмір тощо, наприклад, аскоспори альбіносів у Neurospora, колір ядра у кукурудзи, кучеряві крила у дрозофіли та карликовість у гороху.

Це включає генотипні зміни, що призводять до смерті особини. Приклад включає мутацію альбіносів, що є результатом дефіциту хлорофілу в рослинах.

iii. Біохімічна мутація:

Біохімічні мутації визначаються за дефіцитом, так що дефект можна подолати шляхом постачання та відсторонення поживної або будь-якої іншої хімічної речовини, для якої мутант дефіцитний. Подібну мутацію вивчали у бактерій і грибів, а також захворювання крові у людини.

iv. Стійкі мутації:

Резистентні мутації визначають за їх здатністю рости під впливом антибіотика (наприклад, стрептоміцину, ампіциліну, циклогексіміду) або патогена, до якого чутливий дикий тип.

v. Умовна мутація:

Умовні мутації – це ті, які дозволяють експресувати мутантний фенотип лише в певних обмежувальних умовах (наприклад, при високій температурі). У нормальному стані, який називається дозволеним і хибним станом, мутанти експресують нормальний фенотип.

vi. Соматичні та зародкові мутації:

Під час розвитку організмів мутація може виникнути в будь-якій клітині на будь-якій стадії клітинного циклу. Якщо мутація відбувається в соматичній клітині організму, вона негайно відтворює інші клітини, подібні до себе, в результаті химери, але не весь організм, який мутує. Коли нова особина розвивається з таких клітин вегетативним шляхом, це називається соматичною мутацією.

Однак, коли мутація відбувається в статевих клітинах, вона може продукувати абсолютно новий організм, і тип мутації відомий як зародкова мутація.

vii. Міссенс мутація:

Міссенс-мутація – це мутація, яка призводить до заміни однієї амінокислоти в поліпептидному ланцюзі на ano­ther. В результаті мутації одна основа кодону може бути замінена іншою. Потім змінений кодон може кодувати іншу амінокислоту.

viii. Безглуздя мутація:

З 64 кодонів 61 кодує амінокислоти, тоді як три є термінальними кодонами, які не вказують жодної амінокислоти. Три термінаційні кодони: UAA, UGA та UAG. Будь-яка мутація, що призводить до зміни кодона, що визначає амінокислоту, до кодону термінації, називається нонсенс мутацією. Таким чином, якщо кодон UAC (для тирозину) зазнає заміни на одну основу (C G), він стає UAG, термінаційним кодоном.

Безглуздя мутація призводить до припинення синтезу і синтезу поліпептидів. У результаті поліпептид є некомплектним. Такі ланцюги, ймовірно, будуть біологічно та сором’язливо неактивними. Безглуздя мутація викликає відносно різкі зміни в синтезованому ферменті і, як така, може мати шкідливий вплив на фенотип.

Мутація, яка не призводить до зміни фенотипу, називається тихою мутацією. Тихі мутації бувають різних типів.

(a) Генетичний код є виродженим, тобто більше ніж один кодон може визначати амінокислоту. Тому, коли мутований кодон кодує ту саму амінокислоту, що й оригінальний, амінокислота не змінюється.

(b) Зміна кодону може призвести до заміни однієї амінокислоти, але цього недостатньо, щоб суттєво змінити функцію прошитеїну.

(c) Мутація може виникнути в гені, що не є функціональним.

x Супресорна мутація:

Вплив muta­tion на фенотип можна змінити, щоб повернути оригінальний фенотип дикого типу. Друга мутація в іншому місці нейтралізує наслідки першої мутації.

xi Спонтанні та індуковані мутації:

Мутації можуть виникати спонтанно в природі. Вони можуть бути штучно викликані, або можуть бути викликані агентами навколишнього середовища. Таким чином, індуковані мутації є результатом впливу на організм мутагенних агентів, таких як іонізуюче опромінення, ультрафіолетове світло або різні хімічні речовини, які реагують з генами. Мутації можна класифікувати на основі кількох критеріїв (табл. 13.1).

Примітка № 6. Індукція генної мутації:

Мутації можна штучно індукувати за допомогою мутагенних агентів або мутагенів, які можна широко згрупувати на фізичні мутагени та хімічні мутагени (табл. 13.2).

Сюди входять різні види випромінювання, включаючи рентгенівське випромінювання, мутагенну дію якого вперше продемонстрували Мюллер і Штадлер. Випромінювання може бути іонізуючим і неіонізуючим. Іонізуюче випромінювання спричинить іонізацію та призведе до вириву електрона з атома, який він атакує. Рентгенівські промені, гамма-, бета-промені та нейтрони є поширеними іонізуючими випромінюваннями, які використовуються для індукування мутацій.

Неіонізуюче випромінювання, таке як УФ-випромінювання, не викликає іонізації, а викликає збудження через енергію, яка передає енергію.

Ауербах у Drosophila був першим, хто продемонстрував, що мутація може бути викликана певними хімічними речовинами. Пізніше Oehelkers продемонстрували той же ефект на рослинах. У pre­sent відомі різноманітні хімічні речовини, які викликають мутації у рослин і тварин.

Більшість хімічних речовин, навіть вода з певних джерел, можуть викликати дисбаланс у метаболізмі та мутації. Таким чином, будь-які комерційні чи медичні продукти перед випуском проходять перевірку на мутагенну дію. Іприт, EMS найбільш широко використовувалися для індукції мутації.

Крім того, низький рН, а також висока температура можуть викликати мутацію. На швидкість мутації впливає також старіння організму.

Кластогени, канцерогени та тератогени:

Кластогени є агентами, що викликають хромосомні зміни — розриви, розриви, фрагменти, відставання, липкий міст, пульверизація, липкість, хвилястість, шерстистість, полі і шиплоїдія, інверсію, транслокацію, обмін сестринських хроматид та пов’язані з цим аберації. Clasto­gens включають як хімічні (гаммексен), так і фізичні (рентгенівські) агенти.

Кластогенні ефекти часто використовують як параметри генотоксичності. Кінцевими точками для перевірки генотоксичності на мікроскопічному рівні є хромосомні зміни, фрагменти та мікроядра, які спостерігаються переважно на метафазі та на пізніх стадіях.

Стандартною тестовою системою, яка використовується у вищих рослин, є Allium cepa, Tradescantia virginiana, Vicia faba, Hordeum vulgare та Zea mays. Всі кластогени, загалом, також є мутагенами, але всі мутагени не обов’язково є кластогенами. Особливо ті, які викликають точкові мутації, наприклад, рентгенівські промені, у низьких дозах є мутагенами, тоді як у високих дозуваннях це може бути кластоген.

Канцерогени - це група хімічних речовин, які викликають рак у тварин і людей. Carcino­gens впливають на ДНК, заважаючи їй давати необхідні напрямки для синтезу суб­gens, які контролюють ріст клітин. Більшість carcino­gens діють як мутагени, і обидва види ефектів пов’язані з пошкодженням ДНК.

Радіація та багато хімічних канцерогенів діють, пошкоджуючи ДНК і викликаючи мутації. Найбільш поширеними канцерогенами є афлатоксин, диметилнітрозамін, нікель-карбоніл, бензо(α-)пірен, α-нафтиламін, вінілхлорид тощо.

Тератома розглядається як аномальний розвиток організму на ранньому ембріогенезі. Агенти, фізичні (рентгенівські) або хімічні (кокаїн), які викликають такі відхилення, називаються тератогенами. Сприйнятливість до terato­gens також є фактором, який контролюється індивідуальною генетичною системою.

Тест Еймса, розроблений Брюсом Еймсом, є швидким недорогим і простим тестом на мутагени. Це скринінговий метод для вимірювання здатності потенційних канцерогенів викликати мутації (більшість канцерогенів діють як мутагени). Він працював зі штамом Salmonella typhimurium, для зростання якого потрібен гістидин.

Однак він буде рости в присутності канцерогенного muta­gen, який спричиняє повернення дефектного гена в гістидиновому шляху до дикого типу.

Гістидинові ауксотрофні бактерії висівають на агар, що містить дуже мало гістидину, і обробляють досліджуваною речовиною. Лише ті бактерії, які повертаються до дикого типу, здатні синтезувати гістидин, утворюють колонії (рис. 13.1А). Підрахунок колоній вказує на мутагенність досліджуваної речовини.

Тест можна модифікувати для виявлення проканцерогенів, додаючи гомогенати печінки щурів до середовища, що спричиняє біохімічні модифікації хімікату, щоб стати канцерогенним.

Примітка № 7. Молекулярні основи генної мутації:

Мутація може виникнути через:

A. Заміна базової пари:

Підміщення пар основ призводить до включення неправильних основ під час реплікації або репарації ДНК. При зміні пари основ одна основа триплетного кодону замінюється іншою, в результаті чого кодон змінюється. Якщо вихідне повідомлення або фрейм зчитування є CAC GAC CAC GAC CAC, після заміни A на G у третьому кодоні це буде CAC GAC CGC GAC CAC.

Серповидно-клітинна анемія у людини виникає через заміну пар основ, свого роду точкову мутацію. Еритроцити такої особи містять аномальний гемоглобін і мають витягнуту ниткоподібну серповидну форму. Він спадковий і рецесивний за своєю природою.

B. Мутація зсуву кадру:

Мутація, при якій відбувається делеція або вставка одного або кількох нуклеотидів, називається мутацією зсуву рамки. Назва походить від того факту, що в рамці зчитування відбувається зсув назад або вперед на один або два нуклеотиди. Додавання або видалення однієї або двох основ призводить до нової послідовності кодонів, які можуть кодувати зовсім інші амінокислоти, і білки часто стають нефункціональними.

Якщо зсув включає три нуклеотиди, отриманий білок має незначні зміни в амінокислотній послідовності (лише проти області від зміни першої основи до третьої зміни основи в рамці зчитування). Якщо вихідне повідомлення або фрейм зчитування є CAC GAC CAC GAC CAC GAC, то видалення і видалення бази C на сьомій позиції змінить послідовність на CAC GAC ACG ACC ACG AC.

Аналогічно, вставка основи G в ту саму позицію виведе повідомлення з кадру — CAC GAC GCA CCA CCA CGA C.

Примітка № 8. Виявлення мутації гена:

Для виявлення мутацій у різних організмів були розроблені різні методи.

A. Виявлення летальних випадків, пов'язаних зі статтю (дрозофіла):

Летальні мутації, викликані статевою хромосомою і шисомою дрозофіли, виявляли наступними методами:

Цей метод передбачає використання запасу GIB дрозофіли, який переносить

(i) Інверсія в гетерозиготному стані, щоб працювати як кросовер-супресор (C)

(ii) рецесивний летальний (I) на Х-хромосомі в гетерозиготному стані, і

(iii) Домінантний маркер Смужка (B) для закритого ока. Одна з двох Х-хромосом у самки мухи несла всі ці 3 ознаки, а інша Х-хромосома була нормальною.

Самців мух, опромінених для індукції мутацій, схрещували з самоками GIB (рис. 13.20). Чоловіче потомство, яке отримує Х-хромосому GIB, загине. Самки мух GIB, отримані в потомстві, можна виявити за фенотипом із смугами.

Їх схрещують до звичайних самців. У наступному поколінні 50% чоловіків, які отримують Х-хромосому GIB, помруть. Інші 50% чоловіків отримають Х-хромосому, яка може нести або не нести індуковану мутацію. У випадку, якщо була викликана летальна мутація, самців не спостерігати.

З іншого боку, якщо не було викликано смертельної мутації, 50% самців виживуть. Таким чином, метод GIB Мюллера був найбільш ефективним і надійним методом для виявлення статевих летальних мутацій.

Запас дрозофіли Muller-5 містить два гени-маркери з перегородкою та абрикосовим оком на Х-хромосомі та комплексну інверсію з кращим супресором кросинговеру. Мюллер-5 при схрещуванні з опроміненим нормальним самцем, F1 Покоління показує, що 50% самців закриті, абрикос і решта 50% нормальні. Але якщо в Х-хромосомі опроміненого самця індукується летальна мутація, дикий самець не з’явиться.

Отже, відсутність самців дикого типу у F2 є ознакою індукованої летальної мутації (рис. 13.21).

B. Тест на флуктуацію (бактерії):

Варіації, що виникають у бактерій, наприклад, стійкість до фагів або антибіотиків спричинена генетичними змінами через мутацію або через адаптацію до умов навколишнього середовища, було підтверджено флуктуаційним тестом, проведеним Лурією та Дельбруком. Вони дозволили вирощувати клітини E.coli (10 3 клітин на мл) у двох наборах: незалежна культура – 40 пробірок кожна з аликвотами 0,5 мл масової культури – одна пробірка з 20 мл.

Після інкубації протягом 36 годин при 37°C невеликі аликвоти (0,1 мл) з кожної пробірки незалежних культур, а також об'ємну культуру поширювали на велику кількість реплік планшетів, покритих фагом T.

Підраховували кількість фагорезистентних колоній, що ростуть на кожній чашці, що виявило набагато більшу флуктуацію (тобто ширшу варіацію) серед планшетів, приготовлених з незалежних культур, ніж планшети, приготовлені з масової культури.

Більша флуктуація в незалежних культурах в основному пов'язана з походженням спонтанної мутації, що виникає незалежно в різних пробірках в різний час під час росту.

Кількість кожного резистентного мутанта, що виникла в різний час у незалежній культурі, помножена під час інкубації, і остаточна кількість стійких бактерій у різних пробірках сильно змінювалась під час посіву (до контакту з фагом).

На відміну від цього, масова культура містила однорідну популяцію як чутливих, так і стійких bacte­ria на момент посіву, тобто до того, як бактерії вступили в контакт з фагом. Розвиток резистентності за рахунок адаптації відбудеться тільки після того, як бактерії ввійдуть в контакт з фагом. Таким чином, цей експеримент довів, що резистентність з’явилася внаслідок випадкової мутації, а не внаслідок фізіологічної адаптації (рис. 13.22).

Примітка № 9. Важливість генної мутації:

Мутація є основним джерелом генетичної варіації, яка забезпечує еволюцію необробленим партнером і ширіалом. Без мутації всі гени будуть існувати лише в одній формі, алелі не існували б. Різні організми не зможуть еволюціонувати та адаптуватися до змін навколишнього середовища.

(b) Застосування в селекції рослин:

Мутації, як правило, шкідливі. Густаффссон підрахував, що менше одного з тисячі вироблених мутантів може бути корисним у селекції рослин. Проте кілька важливих мутантів було отримано в різних культурах.

(i) У пшениці було отримано кілька корисних мутацій, а саме: розгалужені колоски, стійкість до вилягання, бурштиновий колір насіння та остистий колосок, які були отримані та використані в селекції рослин. Найчудовіша мутація, отримана Свамінатаном, - Шарбаті Сонора. Іншими важливими сортами, випущеними в Індії, є Pusa Lerma, NP 836.

(ii) У рисі за допомогою мутацій було отримано кілька високоврожайних елітних сортів – Reimei, Japonica, Indica. У рисі також були отримані мутанти для збільшення вмісту білка та лізину. Джаганнатх, I/T48, l/TGO є продуктами індукованої мутації в Індії.

(iii) У ячменю мутант, відомий як erectoides, має високу врожайність. RBD-1, DL-253 є індукованими мутантами в Індії.

(iv) У бобових, горох Ганс, сочевиця Ранджан, квасоля MUM 2-мунг є мутантами, розробленими в Індії.

(v) Іншими важливими мутантними сортами, випущеними в Індії, є S 12-томат, Rasmi-бавовна, RLM 514-гірчиця, Co997-цукрова тростина, JRC 7447-джут.

Регулярне дослідження, проведене спільним ФАО та МАГАТЕ, повідомило, що відбулося надзвичайно значне збільшення кількості мутантних сортів, виведених у різних культурах.

(c) Іншим цінним застосуванням індукованої мутації є збільшення виробництва антибіотиків, таких як пеніцилін, з видів Penicillium.

(d) Соматичні мутації також були визнані корисними для багатьох декоративних рослин. У культурі тканин також було отримано кілька сомаклональних мутантів, що призводять до соматичних мутантів, у садових і культурних видів.


Лекція 23: Мутанти та мутації – біологія

C2005/F2401 '09 -- Лекція № 15 -- Конспект

Останнє опубліковано/оновлено -- 03.11.09 19:23

I. Мутації (Див. конспект лекції № 14)

A. Чому помилки в синтезі ДНК є серйознішими, ніж помилки в синтезі РНК або білка

B. Типи мутацій -- вставки, видалення, заміни, зсуви кадрів

C. Значення мутацій

II. Оперони та як вони працюють (буде роздатковий матеріал)

A. Синтез ферментів може бути індукованим, репресованим або конститутивним

B. Придушення проти зворотного гальмування

C. Механізм індукції -- ст оперон модель -- оператори, корепресори, індуктори, тощо

Г. Приклад індукції

  • Як оперон застрягає в положенні "?
  • Як можна відрізнити мутацію оператора від мутації гена-репресора?

F. Слабкі проти сильних промоторів – як ви регулюєте рівень вироблення мРНК, коли ген/оперон повністю "

III. (Якщо час) Як передається бактеріальна ДНК? Плазміди, хромосоми та фрагменти ДНК

Наступного разу: Завершіть вищезазначене, репресія проти індукції, а потім як бактерії займаються сексом? Як вони обмінюються та/або передають гени?


Лекція 23: Мутанти та мутації – біологія

C2005/F2401 '10-- Лекція 15 -- Останнє редагування: 04.11.10 14:35
Авторські права 2010 Дебора Моушовіц та Лоуренс Чезін, Департамент біологічних наук Колумбійського університету, Нью-Йорк, Нью-Йорк.

I. Резюме «Як РНК утворює білок». Див. конспект лекції 14, тема IV.

II. Мутації. Див. конспект до лекції 14 -- Тема V.

III. Вступ до регулювання у прокаріотів (Див. роздатковий матеріал 15А)

A. Чому регуляція синтезу ферментів є розумною та/або необхідною – розглянемо деякі типові ферменти – гліколітичні ферменти, бета-галактозидазу (необхідну для розщеплення та метаболізму лактози = димер глюкози та галактози) та трптофансинтетазу (необхідну для синтезу trp ). (Див. Беккер 23-1 і 23-2.) Коли потрібні ці ферменти?

1. Гліколітичні ферменти -- завжди потрібна

2. Бета-галактозидаза -- необхідний лише за наявності лактози присутній (і потребує розщеплення) рівень ферменту повинен бути низьким, поки лактоза не буде додана до середнього.

3. TS (trp synthetase) -- необхідний лише якщо trp низький або відсутній (тоді trp має бути синтезований, щоб виробляти білки) - рівень ферменту повинен бути високим, поки trp не буде додано до середовища.

4. Чому б не робити всі ферменти постійно (навіть якщо вони не потрібні)? На синтез ферментів витрачається багато енергії.

B. Явища. Чи ферменти (подібні вищезазначеним) насправді виробляються лише тоді, коли вони необхідні? Графіки на роздатковому матеріалі 15A показують, що станеться з рівнем відповідного ферменту, якщо додати або відняти відповідну малу молекулу, а саме лактозу (lac) або триптофан (trp).

1. Приклад індукції -- Лактоза (мала молекула) = індуктор = сигнал для повороту на синтез відповідного ферменту синтез бета-галактозидази (ферменту) називається індуктивний явище відоме як індукція. Див. також Садава рис. 16. 8 (13.16)

2. Приклад репресій -- триптофан (мала молекула) = співрепресор = сигнал для повороту вимкнено синтез відповідного ферменту Синтез trp синтетази (ферменту) називається репресивний явище відоме як репресії.

3. Конститутивний синтез -- Синтез деяких білків, наприклад ферментів гліколізу, називається конститутивний = синтез ферментів є «цитатою» в усі часи.

C. Резюме термінології = терміни, виділені курсивом вище. Дивіться таблицю в середині роздаткового матеріалу 15A.

Положення висвітлено в наборі задач 12. Щоб переглянути матеріал у частинах A-C, див. задачу 12-1, частини A та B.

D. Порівняння репресій із зворотним зв'язком. Навіщо потрібні обидва види регулювання? Фактори, які слід враховувати:

  • Швидкість (гальмування швидше)
  • На які ферменти впливає (перший на шляху пригнічення f.b. проти всіх ферментів шляху при репресії)
  • Що змінюється - активність ферменту (інгібування) проти синтезу ферментів або ген діяльність (репресії)

Загалом, мають грубий контроль (придушення/індукція) проти тонкого контролю (гальмування/активація). Дивіться діаграму та малюнок у нижній половині роздаткового матеріалу 15A. Див. також Садава рис. 16,9 (13,17). Примітка: активацію та індукцію ферментів можна порівняти подібним чином - активація підвищує активність ферменту, тоді як індукція вмикає синтез ферменту

Сьогоднішня лекція буде присвячена індукції, а наступного разу детально розглянемо механізм репресій. Зачекайте, щоб вирішити проблеми щодо придушення та/або репресії та зворотного зв’язку до наступного разу.

IV. Механізм регуляції прокаріотів (Див. роздатковий матеріал 15B) -- Оперони

Примітка: цей механізм був значною мірою з’ясований шляхом аналізу мутантів. Те, як це було зроблено, захоплююче, але складне, тому спочатку ми пояснимо механізм, а потім ви зможете спробувати передбачити наслідки мутацій. Дивіться нижче E для більш детальної інформації, а набір задач 12 для прикладів.

A. Як досягається координаційний контроль? Верхня ліва панель на роздатковому матеріалі -- ідея кластера або оперона. (Див. Садава рис. 16.10 (13.18) або Беккер рис. 23-3.)

1. Гени, що регулюються разом, зчеплені -- гени, які підлягають координованому контролю (включаються і вимикаються разом) знаходяться поруч один з одним на ДНК.

2. Поліцистронна мРНК. Зчеплені гени транскрибуються як одиниця з утворенням однієї мРНК. Одна мРНК утворюється на оперон (а не одна мРНК на ген), оскільки всі гени в кластері мають єдиний промотор. ІРНК, здатна кодувати декілька пептидів (мРНК, яка походить від кількох генів), називається поліцистронною мРНК. (цистрон = інший термін для гена).

3. Транскрипційний контроль -- Регулювання знаходиться на рівні транскрипції. Рівень трансляції контролюється шляхом регулювання синтезу мРНК. Це звичайний метод регуляції синтезу білка у прокаріотів.
Оскільки мРНК має короткий період напіврозпаду у прокаріотів, регуляція синтезу мРНК контролює рівень рівноважного стану мРНК. Трансляція як така (і деградація мРНК) тут не регулюються. (У деяких прок. і багатьох еук. випадках вони також регулюються.)

4. Визначення оперона = група зчеплених структурних (кодуючих ферментів) генів, які мають спільні регуляторні сайти і які транскрибуються як єдина одиниця.

Примітка: зв’язані регуляторні сайти завжди вважаються частиною оперона, а ген білка-репресора не завжди вважається частиною оперона. Чи вважається ген-репресор частиною оперона чи ні, як правило, зрозуміло з контексту, роль репресора обговорюється далі.

5. Розділові знаки. Нагадування: реплікація, транскрипція та трансляція ДНК мають різні сигнали зупинки та початку. Реплікація ДНК починається з початку, транскрипція починається з промоторів, а трансляція починається з стартових кодонів (AUG). Походження проти промоутерів було висвітлено раніше. А як щодо промоторів проти стартових кодонів?

а. мРНК має UTR . Він має лідери (неперекладений регіон на 5' кінці перед першим AUG або 5' UTR) і трейлери (неперекладений 3' кінець або 3' UTR).

б. цифри: Кількість починань транскрипції (промоторів) для повідомлення – одна кількість починань трансляції може бути багато (один на пептид) у прокаріотів.

c. Трансляція поліцистронної мРНК починається з кількох стартових кодонів. Рибосома збирається на першому AUG і починає трансляцію. Після завершення кожного пептиду рибосома може продовжити вниз по мРНК до наступного стартового кодону і почати новий пептидний ланцюг. Крім того, рибосома може відокремитися (і роз’єднатися на субодиниці), коли справа доходить до стоп-кодону. У цьому випадку на наступному стартовому кодоні утворюється нова рибосома і починає трансляцію наступного пептиду.

B. Як вимикається транскрипція кластера -- Верхня права панель 15B -- Роль репресора та оператора -- оперон «quotoff» (Див. Becker рис. 23-4, верхня панель або Sadava рис. 16.11 (13.19) верхня панель .

1. Роль оператора (O) = сайт ДНК, який діятиме як частина перемикача включення/вимкнення -- зв'язує репресорний (регуляторний) білок, коли репресор знаходиться у відповідній або активній формі (прямокутник на роздатковому матеріалі).

2. Роль репресора = інша половина перемикача ввімкнення/вимкнення (з O). Репресор – це білок, який зв’язується з оператором і запобігає зв’язуванню РНК-полімерази з ДНК і транскрибації оперона. (Рис. 13.15 в 7-му виданні).

а. Для кожного оперона існує свій репресорний білок. Репресор зв'язується зі специфічною послідовністю ДНК, знайденою у відповідного оператора.

б. Синтез білка-репресора є конститутивним -- ген завжди включений. (Стан білка-репресора змінюється, а не кількість, див. нижче.)

c. Термінологія. Терміни «репресор» і «репресорний білок» використовуються як взаємозамінні. Термін «репресор» використовується як для індукції, так і для репресії, оскільки робота білка полягає в тому, щоб вимкнути оперон. Однак деякі вважають за краще використовувати термін «білок-регулятор» замість «білок-репресор», коли йдеться про індукцію.

Запитання: чи має ген білка-репресора промотор? оператор?

C. Як відбувається індукція (і репресія) -- роль ефекторів

1. Білок-репресор алостеричний (має дві форми) - одна, яка прив'язується до оператора і блокує транскрипцію (активна форма = прямокутник у роздатковому матеріалі), а інша - ні (неактивна форма = кругла на роздатковому матеріалі). Див. Беккер рис. 23-5.

2. Репресор зв'язує ефектор (індуктор або корепресор). Кожен білок-репресор/регулятор унікальний тим, що він зв’язує відповідний ко-репресор або індуктор (див. нижче), а також відповідний оператор.

3. Ефектор визначає, в якій формі знаходиться репресор. Кількість наявного білка-репресора не змінюється (див. вище) у формі репресора робить змінити. Маленький молекулярний ефектор (індуктор або ко-репресор) зміщує баланс між двома формами, таким чином зміщуючи рівновагу між вільним (неактивним) і зв'язаним (активним) репресором і перетворюючи оперон в «цитату» або «виключення».

4. Як репресор потрапляє на ДНК або з неї? На малюнку на роздатковому матеріалі показано, що репресором є або оператор «quoton» (у формі прямокутника), або «quotoff» оператор (у формі кола). Існує 2 основні моделі того, як репресор потрапляє на оператора або з нього. Вони описані нижче, але жодна із завдань цього курсу не вимагає від вас знати різницю між ними.

До відома, для тих, кому подобаються деталі, є дві моделі роботи ефектора:

а. Існує рівновага між вільним і зв’язаним «липким» (прямокутником) репресором – «прямокутні» молекули спонтанно включаються і вимикаються. Ефектор зв’язується з вільним репресором (а не з репресором, зв’язаним з ДНК). Зв’язування репресора та ефектора зміщує рівновагу між вільними прямокутниками та колами, що, у свою чергу, зміщує рівновагу між вільними та зв’язаними прямокутниками.

б. Ефектор зв’язується з репресором на ДНК, змінює його конформацію і змушує його переміщатися на оператора або від нього. (У цій моделі репресор завжди прив’язаний до ДНК, але він переміщається з випадкового місця, де він не діє, до оператора або навпаки.)

Старіші версії приміток пояснювали модель а, але сучасні дані схиляються до моделі b.

D. Приклад індукції -- (див. середню панель роздаткового матеріалу 15B або Беккер рис. 23-4 або Sadava рис. 16.11 (13.19). Для анімації спробуйте http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/lacOperon/index.htm. Додатково анімації перераховані на сторінці посилань (В Інтернеті та на YouTube є багато анімацій. Якщо ви знайдете анімацію, яка є особливо корисною, повідомте доктору М.) Наступного разу дивіться анімацію репресій.

  • Молекула ефектора (індуктор), що зв’язується з білком-репресором запобігає repressor від прив'язки до оператора -- змушує форму прямокутника змінювати на форму кола та випадати з оператора.

  • Ефектор (індуктор) зміщується після рівноваги до правильно:

"Прямокутна форма" реп. білок ("липка" форма, яка зв'язується з O) ↔ "Circle form" (форма, яка не зв'язується з O)

  • Порожній форма білка-репресора (без ефектора) прилипає до оператора.

Щоб переглянути правила наразі, спробуйте задачу 12-0.

1. Що станеться, якщо білок-репресор мутантний і взагалі не зв’язується з ДНК? Оперон буде ввімкнено? вимкнено? Індуктивна чи конститутивна?

2. Що станеться, якщо оператор буде видалено? Це те саме, що вище?

Побачити задача 12-3, частина А.

3 . Як ви перевіряєте властивості конститутивних мутантів?

а. Багато експериментів і проблем передбачають наявність клітини з двома копіями оперона. (Дивись нижче.)

б. Як це можливо? Бактерії гаплоїдні* - кожна бактерія зазвичай має лише одну молекулу ДНК (хромосому) з однією копією кожного гена або оперона.

c. Бактерії можуть отримати додаткову копію гена або оперона, додаткова копія зазвичай знаходиться на плазміді. Такі клітини називаються частковими диплоїдами.*(Про те, як клітини отримують плазміди, мова піде наступного разу).

d. Що таке плазміди?

(1). Плазміди — це міні-хромосоми, які мають «додаткові» гени. Кожна плазміда має початок реплікації, тому плазміди реплікуються та передаються далі. (Деталі наступного разу.)

(2). «Додаткові» гени на плазміді можуть бути абсолютно новими або вони можуть бути додатковими копіями генів, які вже є в клітині.

(3). Бактерія з плазмідою може бути частковим диплоїдом* -- вона може мати дві копії гена або дві копії цілого оперона. Одна копія буде її нормальним місцем у хромосомі, а інша копія буде на плазміді.

e. Для чого потрібні часткові диплоїди? Дві копії не обов’язково повинні бути абсолютно однаковими – одна може бути нормальною, а одна – мутантом, або обидві можуть бути різними мутантами. Наприклад, припустимо, що бактерія має дві копії оперону лактози. Припустимо, що одна копія є конститутивною, а інша – індуктивною, або припустимо, що обидва є конститутивними. Що має статися, якщо ви поєднаєте два оперони разом? Чи будуть обидва конститутивними? Обидва індуктивні?

*Термінологія: клітина з однією копією кожного гена називається гаплоїдом, а клітина з двома копіями кожного гена називається диплоїдом. Клітина, яка в основному гаплоїдна, але має дві копії кількох генів, називається частковою диплоїдною.

4. Використання мутантів. Дослідження властивостей конститутивних мутантів – це те, як індукція/репресія була з’ясована Джейкобом і Моно, які отримали Нобелівську премію в 1965 році за свою роботу. Тепер ви можете спробувати по-іншому - ви можете використовувати свої знання про функцію оперона, щоб передбачити властивості мутантів, як окремо, так і в комбінації. Див. розд. 12 задачника.

Щоб дізнатися, як відрізнити типи конститутивних мутантів, див. задачі 12-4 і таблицю Беккера 23-2.

F. Сильні та слабкі промоутери – всі промоутери є ні так само.

1. Усі промоутери схожі за структурою та функціями -- усі Р мають бути здатними зв’язувати РНК-полімеразу і служити сигналами для початку транскрипції.

2. P можуть бути сильними або слабкими

а. Слабкий промоутер → мало (або рідко) зв’язування РНК-полімерази → низький рівень транскрипції → низький рівень відповідного білка.

б. Сильний промоутер → велика кількість (або часте) зв’язування РНК-полімерази → високі рівні транскрипції → високі рівні відповідного білка.

c. Чому сила промоутера має значення? Сила промотору визначає, скільки мРНК може бути вироблено. Фактична кількість мРНК, виробленої в будь-який час, залежить як від сили промотора, так і від ступеня репресії чи індукції.

3. Приклад сильних проти слабких промоутерів: Р lac оперону проти Р гена репресора lac

а. Промотор lac оперона сильний. P lac оперона = P для структурних генів контролює вироблення поліцистронної мРНК → ферментів для метаболізму лактози. Оскільки цей P є сильним, ви створюєте багато мРНК і багато відповідних ферментів.

б. Промотор гена-репресора lac слабкий.
P репресора lac = P для гена R контролює вироблення мРНК для lac-репресора → білка-репресора lac. Оскільки цей Р слабкий, ви виробляєте лише невелику частину мРНК і відносно мало білка-репресора.

c. Чому це має сенс? Вам потрібно багато метаболічних ферментів (якщо ви вирощуєте лактозу як джерело вуглецю та енергії), але відносно мало молекул (100 або близько того) білка-репресора.

4. Зверніть увагу на різницю між ролями O (оператора) і P (промоутера). P визначає, який максимальний рівень транскрипції. O (плюс репресор) визначає, який відсоток від максимального фактично досягнутий.

а. O (шляхом зв'язування з репресором) визначає, якою мірою транскрипція (і синтез білка) є «цитатою» -- синтез білка працює на повному ходу чи він лише частково ввімкнено (або повністю вимкнено)? Кожен окремий оперон або клітинка, ймовірно, в будь-який момент часу є "off" чи " Однак у всій бактеріальній культурі не всі клітини обов’язково увімкнені або вимкнені. На проміжних рівнях індуктора деякі клітини можуть мати оперон, а деякі — ні. У цих клітинах частина білка-репресора знаходиться в «прямокутній» або активній формі, а частина — у «круговій» або неактивній формі. Існують деякі зміни від клітинки до клітинки, і є порогове значення для кількості активного репресора, необхідного для утримання оперона «вимкненим».

Примітка: однієї молекули активного репресора (у формі «прямокутника») на клітинку недостатньо, щоб вимкнути один оперон. На оперон має бути більше однієї молекули активного білка-репресора, щоб бути впевненим, що оператор завжди зайнятий молекулою білка-репресора.

б. Р визначає максимальний рівень транскрипції = рівень на культуру, коли всі оперони «цитати» і працюють на повному ходу = рівень на клітину, коли культура повністю індукована.

Побачити завдання 12-3 і порівняйте частини A і B.

Наступного разу: огляд оперонів – репресія проти індукції. Тоді як бактеріальна (і вірусна) ДНК передається безстатевим шляхом? Як бактерії та віруси займаються сексом, і як аналізуються результати бактеріального та вірусного схрещування? (Буде роздатковий матеріал про всі деталі.)

Авторські права 2010 Дебора Моушовіц та Лоуренс Чезін, Департамент біологічних наук Колумбійського університету, Нью-Йорк, Нью-Йорк.


Лекція 23: Мутанти та мутації – біологія

Розділ 12, стор. 248-250 - Функція генів, регуляція генів та біотехнологія

Ви маєте відкритий доступ (не потрібен логін або пароль) до навчальних матеріалів на веб-сайті Text. Виберіть «Ресурси» у верхньому лівому куті сторінки та виберіть потрібну текстову главу.

Moodle

Ви також можете поставити запитання та побачити відповіді на запитання своїх однокласників у Moodle на форумі «Поговори з Едом».

Цілі:

Зміст сьогоднішньої лекції допоможе вам відповісти на запитання щодо цих завдань:

Друге завдання Moodle, яке має бути представлено на форумі Moodle вашого технічного спеціаліста до 8 ранку у вівторок, 30 березня.

Після вивчення цього матеріалу ви повинні вміти:

Опишіть типи мутацій, які можуть виникнути в гені, і вплив, якщо такий є, на білок, який утворюється, коли ген експресується.

Опишіть, як може виникнути мутація, розрізняючи спонтанні та індуковані мутації.

Розрізняйте соматичні та зародкові мутації та опишіть наслідки кожної для дитини людини.

Поясніть, чому не всі мутації шкідливі.

Визначте ці терміни та опишіть вплив кожного з них на білки організму та його нащадків:

Веб-ресурси:

Гени та захворювання (Вибрані гени та їх функції та розташування на хромосомах) від Національного центру біотехнологічної інформації.

Краса мутацій від Access Excellence. Це гарне читання, подивіться на нього!

Докладніше про стійкість до антибіотиків у P&S Medical Review. Резистентність бактерій до антибіотиків може розвинутися в результаті хромосомної мутації.

Що таке мутації?

А мутація будь-яка фізична зміна в генетичному матеріалі (наприклад, ген або хромосома). Ген, який містить мутацію (зміна послідовності основ ДНК), вироблятиме змінену молекулу мРНК, яка вироблятиме змінену послідовність амінокислот в отриманому білку.

Вважається, що понад 4000 захворювань походять від мутованих генів, успадкованих від наших батьків.

Мутація може або не може впливати на послідовність амінокислот.

Мутація може або не може впливати на фенотип.

Деякі специфічні мутації в гені можуть мати більший негативний вплив, ніж інші мутації в тому самому гені.

Мутація не обов'язково погана. Це може бути навіть добре. Мутація може посилити або позитивно змінити функцію білка, що виробляється геном.

Загальні типи мутацій

Хромосомні мутації

Видалення, дублювання, інверсія або транслокація.

Поліплоїдія, анеуплоїдія (аутосоми або статеві хромосоми). Повторна лекція 12 «Хромосоми та ознаки».

Зміни в ДНК гена, що здійснюються шляхом заміни однієї основи іншою або шляхом додавання чи видалення одного чи кількох нуклеотидів.

Пам'ятайте! У РНК нуклеотидна основа урацил замінює тимін.

Генетичні мутації та їх вплив на білки

Виберіть «Копіювання коду» в нижній частині екрана

потім виберіть "з'єднати" у верхній частині наступного екрана.

Потім виберіть «Анімація транскрипції»

Виберіть «Читання коду» у нижній частині екрана

потім виберіть "з'єднати" у верхній частині наступного екрана.

Потім виберіть «Анімація перекладу»

Експресія генів через синтез білка від Access Excellence. Щоб клітина виробляла білок, інформація з гена копіюється, основа за основою, з ДНК в нові нитки інформаційної РНК (мРНК). Потім мРНК виходить з ядра в цитоплазму до клітинних органел, які називаються рибосомами. Там мРНК спрямовує збірку амінокислот, які складаються в завершену білкову молекулу.

Як гени пов’язані з хворобою? Коли ген містить мутацію, білок, кодований цим геном, цілком може бути аномальним.

Існує багато способів виникнення мутацій і впливу на експресію генів. Щоб зрозуміти їх, необхідно ознайомитися з використанням Генетичного коду. Той самий Кодекс міститься в тексті Хефнагельса, таблиця 12.2, стор. 240

Точкові мутації: Зміни окремих нуклеотидів ДНК.

А missense мутація замінює вихідну амінокислоту іншою.

Приклад: серповидно-клітинна анемія є результатом зміни однієї основи (див. малюнок 12.14, у Hoefnagels, сторінка 248)
Пам'ятайте! У РНК нуклеотидна основа урацил замінює тимін.

ШАБЛОН код ДНК C T C (Glutamine - glu) -мутація->
ШАБЛОН код ДНК C A C (валін - val)

А дурниці мутація призводить до того, що стоп-кодон вставляється десь перед кінцем гена.

Шаблонний код ДНК AT G (тирозин - тир) -мутація->
ШАБЛОН код ДНК AT T (STOP)

Безмовний мутації — це точкові мутації, які не змінюють амінокислотну послідовність білка. Вони, швидше за все, не матимуть ефекту. Надмірність генетичного коду зменшує ймовірність того, що точкові мутації, які призводять до зміни третього нуклеотиду кодону, змінять зазначену амінокислоту.

Кодони мРНК GAA і GAG кодують амінокислоту глутамінову кислоту (Glu).
Кодони мРНК GCU, GCC, GCA і GCG кодують амінокислоту аланін (Ala).
Кодони мРНК GGU, GGC, GGA і GGG кодують амінокислоту гліцин (Gly).

Мутації кадрового зсуву: Додавання або видалення одного або кількох нуклеотидів.

Рибосоми декодують мРНК три нуклеотиди (один кодон) одночасно. Трансляція починається з послідовності ініціатора (AUG) і продовжується наступними трьома нуклеотидами, потім наступними трьома, наступними трьома тощо. Рибосоми мають «рамку зчитування», яка декодує набори з трьох нуклеотидів або кодонів. Немає «розділових знаків», щоб окреслити кодони, тому додавання або видалення одного або кількох нуклеотидів в ДНК змінює «рамку зчитування» кодонної послідовності мРНК, виробленої з цієї точки в алелі.

Послідовність амінокислот у білку з цього моменту буде змінена, радикально змінивши форму та функцію білка.

Додавання або видалення триплетів (три або кратні трьом нуклеотидам) призведе до додавання або видалення однієї або кількох амінокислот.

Якщо триплет(и) додано/вилучено між двома кодонами, не відбудеться порушення рамки зчитування, а всі інші амінокислоти в білку залишаться незмінними.

Якщо триплети додаються або видаляються в кодоні, відбудеться тимчасове порушення роботи рамки зчитування, але рамка зчитування швидко відновиться. Одна або дві сусідні амінокислоти можуть бути змінені при додаванні або видалення, але всі інші амінокислоти в білку залишаться незмінними.

Реальні приклади місенсу, нонсенсу та мутацій кадру:

Мутанти гемоглобіну (від доктора Роберта Дж. Хаскі)

Примітка обережності. Ці приклади показують НЕ-шаблонну послідовність ДНК, а не шаблонну послідовність ДНК, як у наших попередніх прикладах. Це стандарт, яким користуються вчені ДНК. Щоб отримати кодони мРНК, просто змініть Ts на Us.

Розширення генів - Деякі гени мають повторювані послідовності основ, і кількість їх може збільшуватися з кожним поколінням. Розширювані гени є відповідальними за все більш важкі випадки міотонічної м’язової дистрофії (повтори AGC/CTG), хвороби Гентінгтона (повтори CAG) та синдрому ламкого X (повтори CGG).

Синдром ламкого Х:
6-50 повторів CGG у неураженої особи
50-200 повторів CGG в носії
>200 CGG повторюється у хворого

Концепція розширення генів є основою нинішнього методу профілювання ДНК (ДНК-відбитків). (Буде розглянуто в лекції № 19)

Аналогії слів для типів мутацій

Таблиця 13.4 (текст, с. 260) використовує речення з трьох літер як аналогію, щоб продемонструвати вплив мутацій на послідовність генів.

Мутація Лекція Діяльність

Точка мутації - зміни окремих нуклеотидів ДНК.


Шаблонний рядок
ДНК, яка підлягає транскрибації
Тип
Мутація

Нормальна послідовність

CTG / TTA / CGC


Мутація 1

КТГ / TT G / CGC

Безмовний

Мутація 2

КТГ / ТТ Т / КГК

Missense

Мутація 3

A T T / TTA / CGC

Дурниці

Яка послідовність мРНК без мутації?
З мутацією 1, 2 і 3?

Яка послідовність амінокислот без мутації?
З мутаціями 1, 2 і 3?

Мутації кадрового зсуву: Додавання або видалення одного або кількох нуклеотидів.

Яка послідовність мРНК без мутації?
З мутацією 4, 5 і 6?

Яка послідовність амінокислот без мутації?
З мутаціями 4, 5 і 6?

Причини мутацій

Спонтанні мутації

Пошкодження можуть виникнути в будь-який момент у будь-якій клітині. Мутації виникають, коли пошкоджені гени реплікуються без попереднього відновлення. Реплікація хромосом точна на 99,999%. Помилки в реальному процесі дублювання трапляються лише приблизно один раз на 100 000 баз. Враховуючи, що геном людини має близько 6 мільярдів основ, це означає, що кожен цикл реплікації матиме 60 000 пов’язаних з ним помилок. Однак клітини містять кілька складних систем для усунення пошкоджень до, під час і після реплікації ДНК.

Деякі гени мутують швидше, ніж інші.

Такі мутації частіше виникають у організмів з дуже коротким часом генерації, наприклад, у вірусів і бактерій.

Послідовності ДНК змінюються в результаті впливу мутагенів (агентів, що збільшують швидкість мутації).

Мутації можуть бути навмисне викликані для дослідницьких цілей (хімічні речовини, гамма-промені, рентгенівські промені). Природні мутагени включають радон, космічні промені та ультрафіолетове світло. Мутагени, створені людиною, включають забруднення, пестициди, хімічні речовини, ядерні випробування та аварії, а також біологічну війну. Також експозиція внутрішньоутробно до алкоголю, кокаїну, чадного газу, німецького кору, свинцю, ртуті та багатьох інших.

Рак шкіри. з клініки Майо.
УФ-світло є мутагеном. Сонячний опік, який ви отримаєте цього тижня, може зайняти 20 або більше років, щоб перетворитися на рак шкіри. Подумайте про це, перш ніж вирушати на пляж або в солярій.

Соматичні мутації проти зародкових мутацій

Соматичні мутації (грец Сома= тіло)

Мутації в клітинах організму організму, у тому числі будь-якого типу клітин КРІМ клітинні лінії, призначені для вироблення яйцеклітин або сперматозоїдів шляхом мейозу.

Соматичні мутації НЕ можуть передаватися своїм дітям.

мозаїцизм - Соматичні мутації, які виникають на ранніх стадіях розвитку, можуть вплинути на всі клітини організму або можуть призвести до того, що клітини особини не будуть повністю генетично однорідними. Деякі частини тіла, які розвиваються з мутованих клітин ембріона, будуть вражені мутацією. Частини тіла, вироблені з нормальних клітин, будуть нормальними. Цей стан називається «мозаїцизм». Мозаїцизм може виникати і в ануплоїдних ситуаціях.

Соматичні мутації можуть призвести до незвичайного росту клітин (наприклад, раку).

Зародкові мутації (лат germinare= прорости)

Мутації в клітинах, призначені для вироблення гамет (яйця та сперматозоїда).

Зародкові мутації призводять до генетично змінених гамет, які можуть передаватися потомству особини. Це означає, що ці мутації можуть не впливати на особин, у яких вони відбуваються, але можуть призвести до генетичних порушень у їх нащадків.

Не все мутації погані

Мутації можуть виникати в некодуючих ділянках ДНК.

Обсяг ДНК у вас набагато більший, ніж той, який припадає на ваші гени. Навіть маючи понад 25 000 генів, що кодують білок, і щоденну швидкість виробництва мільярдів білкових молекул, переважна більшість вашої ДНК не бере участі в кодуванні білка.

Навіть у межах алеля до 95% ДНК не кодує. Інтрони зрощуються до початку синтезу білка.

Мутації в некодуючих областях зазвичай нічого не впливають на фенотип особи.

Навіть у кодуючих ділянках алелей деякі типи мутацій не впливають на отриманий білок.

Мутації підвищують генетичну мінливість популяції. Вони є способом ввести нові алелі в популяцію.

An алель є альтернативною формою гена. Алелі утворюються в результаті мутацій вже існуючих алелів. Для деяких генів можуть бути сотні різних алелей.

Деякі мутації фактично підвищують ефективність виробленого білка або можуть змінити його функцію (пам’ятаєте бактерії, стійкі до антибіотиків?).

Генетична мінливість має важливе значення для виживання виду і навіть утворення нових видів.


Мутації: значення, характеристики та виявлення | Генетика

У цій статті ми обговоримо: - 1. Значення мутацій 2. Характеристика мутацій 3. Класифікація 4. Типи 5. Агенти 6. Виявлення 7. Метод дефіциту харчування 8. Спонтанні мутації 9. Застосування мутацій у поліпшенні сільськогосподарських культур.

  1. Значення мутацій
  2. Характеристика мутацій
  3. Класифікація мутацій
  4. Типи мутацій
  5. Агенти мутацій
  6. Виявлення мутацій
  7. Поживний дефіцит Метод мутацій
  8. Спонтанні мутації
  9. Застосування мутацій у поліпшенні сільськогосподарських культур

1. Значення мутацій:

Мутація відноситься до раптової спадкової зміни фенотипу особини. У молекулярному терміні мутація визначається як постійна і відносно рідкісна зміна кількості або послідовності нуклеотидів. Вперше мутація була виявлена ​​Райтом у 1791 році у ягняти-самця з короткими лапами.

Пізніше про мутацію повідомили Гуго де Фріс у 1900 році в Енотері, Морган (1910) у Drosophila (мутант білого ока) та декілька інших у різних організмах. Термін мутація ввів де Фріс.

2. Характеристика мутацій:

Мутації мають кілька характерних ознак.

Деякі з важливих характеристик мутацій коротко представлені нижче:

я Природа змін:

Мутації - це більш-менш постійні і спадкові зміни фенотипу особини. Такі зміни відбуваються через зміну кількості, виду або послідовності нуклеотидів генетичного матеріалу, тобто ДНК у більшості випадків.

Спонтанні мутації відбуваються з дуже низькою частотою. Однак швидкість мутації може бути збільшена в багато разів за допомогою фізичних і хімічних мутагенів.

Частота мутації для гена розраховується наступним чином:

Частота мутації гена = M / M + N

де M = кількість індивідуумів, що експресують мутацію гена, і

N = кількість нормальних особин у популяції.

iii. Швидкість мутації:

Швидкість мутації варіюється від гена до гена. Деякі гени демонструють високий рівень мутації, ніж інші. Такі гени відомі як мінливі гени, наприклад, білого ока у дрозофіли. У деяких геномах деякі гени підсилюють природну швидкість мутації інших генів. Такі гени називаються генами-мутаторами.

Прикладом гена-мутатора є крапковий ген у кукурудзі. У деяких випадках деякі гени зменшують частоту спонтанних мутацій інших генів у тому самому геномі, які називаються антимутаторними генами. Повідомлялося про такий ген у бактерій і бактеріофагів.

iv. Напрямок Змін:

Мутації зазвичай відбуваються від домінантного до рецесивного алеля або дикого типу до мутантного алеля. Однак відомі також зворотні мутації, наприклад, виїмка крила та смугастого ока у дрозофіли.

Мутації, як правило, шкідливі для організму. Іншими словами, більшість мутацій мають шкідливі наслідки. Лише близько 0,1% індукованих мутацій корисні для поліпшення врожаю. У більшості випадків мутантні алелі мають плейотропний ефект. Мутації викликають множинні алелі гена.

vi. Місце мутації:

Мутон, який є підрозділом гена, є місцем мутації. Середній ген містить від 500 до 1000 мутаційних ділянок. Усередині гена деякі сайти сильно змінюються, ніж інші. Зазвичай їх називають гарячими точками. Мутації можуть виникати в будь-якій тканині організму, тобто соматичній або гаметичній.

vii. Тип події:

Мутації є випадковими подіями. Вони можуть зустрічатися в будь-якому гені (ядерному або цитоплазматичному), в будь-якій клітині (соматичній або репродуктивній) і на будь-якій стадії розвитку особини.

viii. Рецидив:

Один і той же тип мутації може виникати неодноразово або знову і знову у різних індивідуумів однієї популяції. Таким чином, мутації носять повторюваний характер.

3. Класифікація мутацій:

Мутації можна класифікувати різними способами. Коротка класифікація мутацій на основі:

(7) Видимість представлена ​​в таблиці 14.1.

4. Типи мутантів:

Продукт мутації відомий як мутант. Це може бути генотип, індивідуум, клітина або поліпептид.

Існує чотири основних класи ідентифікованих мутантів, а саме:

Вони коротко описані нижче:

я Морфологічні:

Морфологічні мутанти відносяться до зміни форми, тобто форми, розміру та кольору. Спори альбіносів у Neurospora, кучеряві крила у дрозофіли, карликовий горох, коротконогі вівці є деякими прикладами морфологічних мутантів.

У цьому класі новий алель розпізнається за його смертельною або смертельною дією на організм. Коли мутантний алель смертельний, всі особини, що несуть такий алель, помруть, але коли він є напівсмертельним або нежиттєвим, деякі особини виживуть.

iii. Умовно летальний:

Деякі алелі виробляють мутантний фенотип в певних умовах навколишнього середовища. Такі мутанти називаються рестрикційними мутантами. За інших умов вони виробляють нормальний фенотип і називаються дозволеними. Такі мутанти можна вирощувати в дозволених умовах, а потім переміщати в обмежувальні умови для оцінки.

iv. Біохімічний мутант:

Деякі мутанти ідентифікуються за втратою біохімічної функції клітини. Клітина може прийняти нормальну функцію, якщо середовище доповнити відповідними поживними речовинами. Наприклад, ауксотроф аденіну можна вирощувати лише за умови наявності аденіну, тоді як дикий тип не потребує добавки аденіну.

Мутагенами називаються фізичні або хімічні агенти, які значно підвищують частоту мутацій. Як мутагени використовуються різні випромінювання та хімічні речовини. Випромінювання підпадає під фізичні мутагени. Нижче наведено короткий опис різних фізичних і хімічних мутагенів:

Фізичні мутагени:

До фізичних мутагенів належать різні види випромінювання, а саме. Рентгенівські промені, гамма-промені, альфа-частинки, бета-частинки, швидкі та теплові (повільні) нейтрони та ультрафіолетові промені (табл. 14.2).

Нижче наведено короткий опис цих мутагенів:

Рентгенівські промені вперше були відкриті Рентгеном у 1895 році. Довжини хвилі рентгенівського випромінювання змінюються від 10 -11 до 10 -7 . Вони слабо іонізуючу і дуже проникаючу. Вони утворюються в рентгенівських апаратах. Рентгенівські промені можуть порушувати хромосоми і викликати всі типи мутацій в нуклеотидах, а саме додавання, делецію, інверсію, транспозицію, переходи та трансверсії.

Ці зміни виявляються шляхом додавання кисню до дезоксирибози, видалення аміно- або гідроксильної групи та утворення пероксидів. Рентгенівські промені вперше були використані Мюллером у 1927 році для індукції мутацій у дрозофіли.

У рослинах Штадлер у 1928 році вперше використав рентгенівські промені для індукції мутацій у ячменю. Зараз рентгенівські промені зазвичай використовуються для індукції мутацій у різних культурних рослин. Рентгенівське випромінювання викликає мутації, утворюючи вільні радикали та іони.

За більшістю фізичних властивостей і біологічних ефектів гамма-промені ідентичні рентгенівським. Але гамма-промені мають меншу довжину хвилі, ніж рентгенівські промені, і більш проникливі, ніж рентгенівські промені. Вони утворюються в результаті радіоактивного розпаду деяких елементів, таких як 14C, 60C, радій тощо.

З них кобальт 60 зазвичай використовується для виробництва гамма-променів. Гамма-промені викликають хромосомні та генні мутації, як рентгенівські промені, викидаючи електрони з атомів тканин, через які вони проходять. Зараз гамма-промені також широко використовуються для індукції мутацій у різних культурних рослин.

iii. Альфа-частинки:

Альфа-промені складаються з альфа-частинок. Вони складаються з двох протонів і двох нейтронів і, таким чином, мають подвійний позитивний заряд. Вони щільно іонізують, але менш проникають, ніж бета-промені та нейтрони. Альфа-частинки випускаються ізотопами більш важких елементів.

Вони мають позитивний заряд і тому сповільнюються негативним зарядом тканин, що призводить до низької проникної здатності. Альфа-частинки призводять як до іонізації, так і до збудження, що призводить до хромосомних мутацій.

iv. Бета-частинки:

Бета-промені складаються з бета-частинок. Вони слабо іонізуючу, але більш проникаючу, ніж альфа-промені. Бета-частинки утворюються в результаті радіоактивного розпаду більш важких елементів, таких як 3H, 32P, 35S тощо. Вони заряджені негативно, тому їх дія зменшується позитивним зарядом тканин. Бета-частинки також діють шляхом іонізації та збудження, як альфа-частинки, і призводять до як хромосомних, так і генних мутацій.

v. Швидкі та теплові нейтрони:

Це щільно іонізуючі частинки з високою проникністю. Оскільки вони є електрично нейтральними частинками, їх дію не сповільнюють заряджені (негативні чи позитивні) частинки тканин. Вони утворюються в результаті радіоактивного розпаду більш важких елементів в атомних реакторах або циклотронах. Через високу швидкість ці частинки називаються швидкими нейтронами.

Їх швидкість можна зменшити за допомогою графіту або важкої води для отримання повільних або теплових нейтронів. Швидкі й теплові нейтрони призводять як до розриву хромосом, так і до генної мутації. Оскільки це важкі частинки, вони рухаються прямолінійно. Швидкі та теплові нейтрони ефективно використовуються для індукції мутацій, особливо у видів культур, що розмножуються без статі.

vi. Ультрафіолетові промені:

УФ-промені - це неіонізуюче випромінювання, яке виробляється з ртутних ламп або трубок. Вони також присутні в сонячній радіації. УФ-промені можуть проникати в один або два шари клітин. Через низьку проникаючу здатність вони зазвичай використовуються для випромінювання мікроорганізмів, таких як бактерії та віруси.

У вищих організмах їх використання зазвичай обмежується опроміненням пилку рослин і яєць дрозофілами УФ-промені також можуть порушити хромосоми. Вони мають два основних хімічних впливу на піримідин.

Перший ефект - це додавання молекули води, яка послаблює зв'язок Н з її пуриновим комплементом і дозволяє локалізоване розділення ланцюгів ДНК. Другий ефект полягає у з’єднанні піримідинів з утворенням димеру піримідину.

Ця димеризація може утворювати TT, CC, UU та змішані димери піримідину, такі як CT. Димеризація перешкоджає синтезу ДНК і РНК. Міжланцюгові димери перехресно зшивають ланцюги нуклеїнових кислот, інгібуючи поділ та розподіл ланцюгів.

Хімічні мутагени:

Існує довгий список хімічних речовин, які використовуються як мутагени. Детальна обробка таких хімічних речовин виходить за рамки цього обговорення.

Хімічні мутагени можна розділити на чотири групи, а саме:

Нижче наведено короткий опис деяких часто використовуваних хімічних речовин цих груп.

а. Алкілуючі агенти:

Це найпотужніша група мутагенів. Вони викликають мутації, особливо переходи та трансверсії, додаючи алкільну групу (або етил, або метил) у різних положеннях ДНК. Алкілування викликає мутацію шляхом зміни водневих зв’язків різними способами.

Алкілуючі агенти включають етилметансульфонат (EMS), метилметансульфонат (MMS), етиленіміни (EI), сірчаний іприт, азотний іприт тощо.

З них перші три є загальновживаними. Оскільки дія алкілуючих агентів нагадує дію іонізуючого випромінювання, вони також відомі як радіоміметичні хімічні речовини. Алкілуючі агенти можуть викликати різні великі і малі деформації базової структури, що призводять до переходів і трансверсій пар основ.

Трансверсії можуть відбутися або тому, що пурин був настільки зменшений у розмірі, що він може прийняти інший пурин як комплемент, або тому, що піримідин був настільки збільшений у розмірі, що він може прийняти інший піримідин як свій комплемент. В обох випадках діаметр мутантної пари основ близький до діаметра нормальної пари основ.

б. Базові аналоги:

Аналоги підстав відносяться до хімічних сполук, які дуже схожі на основи ДНК. Такі хімічні речовини іноді включаються в ДНК замість нормальної основи під час реплікації. Таким чином, вони можуть викликати мутацію через неправильне спарювання основ. Неправильне спарювання основ призводить до переходів або трансверсій після реплікації ДНК. Найбільш часто використовуваними аналогами основи є 5 бромурацил (5BU) і 2 амінопурин (2AP).

5-бромоурацил схожий на тимін, але він має бром у положенні C5, тоді як тимін має CH3 група на позиції C5. Наявність брому в 5BU посилює його таутомерний перехід з кето-форми в енольну форму. Кето-форма є звичайною та більш стабільною формою, тоді як енольна форма є рідкісною та менш стабільною або короткочасною формою. Таутомерна зміна відбувається у всіх чотирьох основах ДНК, але з дуже низькою частотою.

Зміна або зсув атомів водню з одного положення в інше або в пуриновій, або в піримідиновій основі відомий як таутомерний зсув, і такий процес відомий як таутомеризація.

Основа, яка утворюється в результаті таутомеризації, відома як таутомерна форма або таутомер. В результаті таутомеризації аміногрупа (-NH2) цитозину та аденіну перетворюється в іміногрупу (-NH). Аналогічно кетогрупа (C = 0) тиміну і гуаніну змінюється на енольну групу (-OH).

5BU подібний до тиміну, отже, він поєднується з аденіном (замість тиміну). Таутомер 5BU буде з'єднуватися з гуаніном, а не з аденіном. Оскільки таутомерна форма недовговічна, вона зміниться на кето-форму під час реплікації ДНК, яка з’єднається з аденіном замість гуаніну.

Таким чином, це призводить до переходів AT GC і GC —> AT. Мутаген 2AP діє подібним чином і викликає AT <-> GC переходи. Це аналог аденіну.

c. Акридинові барвники:

Акридинові барвники є дуже ефективними мутагенами. До акридинових барвників належать профлавін, акридиновий помаранчевий, акридиновий жовтий, акрифлавін та бромід этидію. З них для індукції мутації широко використовуються профлавін і акрифлавін. Акридинові барвники вставляються між двома парами основ ДНК і призводять до додавання або видалення однієї або кількох пар основ при реплікації ДНК (рис. 14.1).

Таким чином, вони викликають мутації зміщення рамки, і з цієї причини акридинові барвники також відомі як мутагени зміщення рамки. Профлавін зазвичай використовується для індукції мутації у бактеріофагів, а акрифлавін у бактерій і вищих організмів.

d. Інші мутагени:

Іншими важливими хімічними мутагенами є азотиста кислота та гідроксиамін. Їх роль у індукції мутації коротко описана тут. Азотиста кислота є потужним мутагеном, який реагує з аміногрупами С6 цитозину та аденіну. Він замінює аміногрупу киснем (зв’язок + до – H). В результаті цитозин діє як тимін, а аденін як гуанін.

Таким чином, індукуються трансверсії від GC —> AT і AT —> GC. Гідроксиламін є дуже корисним мутагеном, оскільки він виглядає дуже специфічним і викликає лише один тип змін, а саме перехід GC —> AT. Усі хімічні мутагени, крім аналогів основ, відомі як модифікатори ДНК.

6. Виявлення мутації:

Виявлення мутацій залежить від їх типів. Морфологічні мутації виявляють або за зміною фенотипу особини, або за зміною коефіцієнта сегрегації в схрещуванні нормальних (з маркером) і опромінених особин. Молекулярні мутації виявляються за зміною нуклеотиду, а біохімічна мутація може бути виявлена ​​шляхом зміни біохімічної реакції.

Методи виявлення морфологічних мутантів розроблені переважно з дрозофілами. Для виявлення мутацій у дрозофіли широко використовуються чотири методи, а саме: (1) метод CIB, (2) метод Мюллера 5, (3) метод приєднаної Х-хромосоми та (4) метод кучерявої сливи.

Нижче наведено короткий опис кожного методу:

Цей метод був розроблений Мюллером для виявлення індукованих статевих рецесивних летальних мутацій у самців дрозофіли. У цій техніці C являє собою парацентричну інверсію більшої частини Х-хромосоми, яка пригнічує кросинговер в інвертованій частині. I є рецесивним летальним. Самки з летальним геном можуть вижити тільки в гетерозиготному стані.

B означає око, яке діє як маркер і допомагає ідентифікувати мух. I і B успадковуються разом, тому що C не дозволяє між ними відбуватися кросинговер. Самці з хромосомою CIB не виживають через летальний ефект.

Важливими етапами цього методу є:

(a) Схрещують самку CIB і чоловіка, обробленого мутагеном. У Ф1 половина чоловіків із нормальною Х-хромосомою виживе, а ті, у кого є хромосома CIB, помруть. Серед самок половина має хромосому CIB, а половина — нормальну хромосому (рис. 14.2). Від Ф1, для подальшого схрещування відбирають самок з хромосомою CIB і самців з нормальною хромосомою.

(b) Тепер відбувається хрест між жінкою CIB і нормальним чоловіком. Цього разу жінка CIB має одну хромосому CIB і одну хромосому, оброблену мутагеном, отриману від чоловіка в попередньому схрещуванні.

Це призведе до отримання двох типів самок, а саме: половина з хромосомою CIB і половина з хромосомою, обробленою мутагеном (з нормальним фенотипом). Обидва нащадки виживуть. У випадку чоловіків половина з CIB помре, а інша половина має хромосому, оброблену мутагеном.

Якщо в Х-хромосомі, обробленої мутагеном, була спричинена летальна мутація, половина самців, що залишилася, також загине, що призведе до відсутності чоловічого потомства у вищезгаданому схрещуванні. Відсутність чоловічого потомства у F2 підтверджує індукцію статевої рецесивної летальної мутації у самця дрозофіли, обробленої мутагеном.

ii. Метод Мюллера 5:

Цей метод також був розроблений Мюллером для виявлення статевих мутацій у дрозофіли. Цей метод є покращеною версією методу CIB. Цей метод відрізняється від методу CIB двома важливими аспектами. По-перше, цей метод використовує абрикосовий рецесивний ген замість рецесивного летального в методі CIB. По-друге, самка гомозиготна за генами абрикоса, тоді як у методі CIB вона гетерозиготна за генами IB.

У цьому методі мутація виявляється за відсутністю диких самців у F2 потомство. Цей метод складається з наступних важливих кроків (рис. 14.3).

а. Гомозиготну самку абрикоса схрещують із самцем, обробленим мутагеном. У Ф1 ми отримуємо два типи потомства, а саме гетерозиготних самок батончика та самців батончика (Мюллера).

б. Ці Ф1 поєднуються між собою. Це створює чотири типи особин. Половина самок гомозиготна абрикосова, а половина — гетерозиготна. Серед самців половина – це брусок (Muller 5), а половина – звичайна. Якщо спричинена летальна мутація, нормальний самець буде відсутнім у потомстві.

iii. Доданий X-метод:

Цей метод використовується для виявлення пов’язаних зі статтю видимих ​​мутацій у дрозофіли. У цьому методі для дослідження мутації використовується самка, у якій дві Х-хромосоми об’єднані або з’єднані разом (рис. 14.4). Тому цей метод відомий як приєднаний X-метод. Прикріплених X-самок (XXY) схрещують із самцями, обробленими мутагеном. Це схрещування дає початок суперсамкам (XX-X), прикріпленим самкам (XXY), мутантним самцям (XY) і YY.

Особи YY гинуть, і супер-самки також зазвичай гинуть. Чоловік, який вижив, отримав Х-хромосому від обробленого мутагеном чоловіка і Y-хромосому від приєднаної Х-жінки. Оскільки Y-хромосома не має відповідного алеля Х-хромосоми, у такого чоловіка буде проявлятися навіть рецесивна мутація, яку можна легко виявити.

iv. Метод кучерявої лопатки-сливи:

Цей метод використовується для виявлення мутації в аутосомах. У цьому методі кучеряве відноситься до кучерявих крил, мочки до лопатевого ока і слива до сливового або коричневого ока. Всі ці три гени є рецесивними летальними. Гени кучерявого (CY) і часточкового (L) гени розташовані в одній хромосомі, а сливи (Pm) в іншій, але гомологічній хромосомі.

Кросинговер між цими хромосомами не може відбутися через наявність інверсії. Більше того, гомозиготні особини за CYL або Pm не можуть вижити через летальний ефект. Виживають лише гетерозиготи. Таким чином, ця система також відома як збалансована смертельна система. Цей метод складається з наступних кроків (рис. 14.5).

а. Схрещують самку кучерявої сливи (CYL/Pm) і самця, обробленого мутагеном. Це дає 50% потомства у вигляді кучерявої частки і 50% у вигляді сливи.

б. У другому поколінні проводиться схрещування кучерявої самки і самця кучерявої сливи.Це призведе до появи кучерявої сливи, кучерявої частки та особин сливи у співвідношенні 1:1:1, а гомозиготні кучеряві загинуть від летального ефекту. З цього потомства відбирають кучерявих самок і самців для подальшого спарювання.

c. У третьому поколінні проводиться схрещування самки з кучерявою часткою, яка має одну аутосому, оброблену мутагеном, і кучерявого самця, який також несе оброблену аутосому. Це призводить до утворення 50% потомства у вигляді кучерявої частки, 25% гомозиготної кучерявої частки, яка гине, і 25% потомства, гомозиготного для оброблених аутосом.

Це виражатиметься як аутосомно-рецесивна мутація і становитиме одну третину потомства, що вижило. Порівняння різних методів виявлення мутації у дрозофіли наведено в таблиці 14.4.

Виявлення мутацій у рослин:

Як зазначалося раніше, методики виявлення індукованих мутацій в основному розроблені на дрозофілах. На рослинах такі прийоми не розроблені належним чином. У рослинах використовуються два методи для виявлення мутацій залежно від видимості мутацій.

Ці методи коротко описані нижче:

я Виявлення видимих ​​мутацій:

Помітні мутації зазвичай мають якісні або олігогенні ознаки. Такі мутації виявляються на основі зміненого фенотипу.

Ця техніка складається з наступних кроків:

а. Насіння обробляють мутагеном. Для цього використовується вдосконалений сорт або штам.

б. Оброблене насіння вирощують на дослідному полі. Ці рослини відомі як М1 рослини або М1 покоління. Ці М1 рослини самозаймаються, щоб уникнути схрещування. Насіння, отримане від М1 рослини представляють М2 генерування насіння.

c. Насіння, отримане від М1 рослини вирощують для отримання M2 рослини. У М. слід вирощувати досить велику популяцію2 генерування для отримання мутантних фенотипів, які зазвичай зустрічаються з низькою частотою.

d. Пошук проводиться для виявлення або виявлення рослин, які відрізняються від батьківського сорту. Такі рослини виділяють і оцінюють їх частоту. Такі мутації називають макромутаціями.

У кукурудзі для виявлення видимих ​​мутацій використовується інша процедура. У кукурудзи деякі поголів’я є гомозиготними за кількома рецесивними генами, а інші — за кількома домінантними генами. Насіння гомозиготних домінантних ліній обробляють мутагеном і М1 вирощують рослини. Ці М1 рослини схрещуються з гомозиготним рецесивним матеріалом.

Оброблені мутагеном рослини використовуються як жіночі через наявність у цих рослин певного ступеня чоловічої стерильності внаслідок мутагенної дії. Ф1 вирощують потомство такого схрещування та проводять пошук для виявлення рослин з рецесивним фенотипом за певним геном. Наявність рослин з рецесивним фенотипом за геном підтверджує індукцію мутації.

ii. Виявлення невидимої мутації:

Невидимі мутації зазвичай виникають у кількісних або полігенних ознаках, таких як урожайність і вміст білка. Виявлення таких мутацій вимагає кількісного вимірювання таких ознак. Для отримання врожайності оброблений мутагеном і необроблений сорт вирощують у повторних дослідах.

Якщо результати оброблених і необроблених засобів значно відрізняються, вказується наявність мутації. Аналогічно, якщо вміст білка в обробленому матеріалі значно відрізняється від батьківського сорту, це вказує на те, що відбулася мутація. Такі мутації називають мікромутаціями.

7. Поживний дефіцит Метод мутацій:

Цей метод виявлення індукованих мутацій використовується в мікроорганізмах, таких як Neurospora. Нормальний штам обробляють мутагеном, а потім культивують на мінімальному середовищі. Мінімальне середовище містить цукор, сіль, неорганічні кислоти, азот і вітамін біотин. Нормальний штам Neurospora добре росте на мінімальному середовищі, але біохімічний мутант не може рости на такому середовищі.

Це підтверджує індукцію мутації. Потім мінімальне середовище по черзі додають певними вітамінами або амінокислотами і спостерігають зростання. Середовище, яке призводить до нормального росту плісняви, обробленої мутагеном, вказує на те, що у мутанта відсутній синтез цього конкретного вітаміну або амінокислоти, додавання яких до мінімального культурального середовища призвело до нормального росту обробленого штаму.

8. Спонтанні мутації:

Природні мутації відомі як спонтанні мутації. Такі мутації викликаються хімічними мутагенами або випромінюваннями, які присутні в зовнішньому середовищі, якому піддається організм. Температура також впливає на частоту спонтанних мутацій. Підвищення температури на 10°С призводить до п’ятикратного збільшення частоти мутацій в організмі, підданому такому коливанню температури.

Різка зміна температури в будь-якому напрямку ще більше впливає на частоту мутацій. Зовнішні умови середовища будь-якого типу, тобто надзвичайно високі або низькі, призводять до збільшення частоти мутацій.

Внутрішнє середовище організму також відіграє важливу роль у індукції спонтанних мутацій. Наприклад, спонтанні перебудови основ ДНК призводять до переходів пар основ. Аналогічно, помилки в репарації або реплікації ДНК можуть викликати спонтанні мутації.

9. Застосування мутацій у поліпшенні сільськогосподарських культур:

Індуковані мутації корисні для поліпшення врожаю п’ятьма основними способами, а саме:

(1) Розробка вдосконалених сортів,

(2) Індукція чоловічого безпліддя,

(4) Створення генетичної мінливості, і

(5) Подолання самонесумісності.

Вони коротко обговорюються нижче:

я Розробка покращених сортів:

Понад 2000 вдосконалених сортів (деякі безпосередньо, а деякі з використанням мутантів під час гібридизації) були розроблені шляхом індукованих мутацій у різних польових культурах у всьому світі.

В Індії індуковані мутації сприяли створенню покращених сортів пшениці (NP 836, Sarbati Sonor’a, Pusa Lerma), ячменю (RDB 1), рису (Jagannath, IIT 48, NT 60), томатів, касторових бобів (Aruna , Sobhagya), бавовна (MCU 7, MCU 10, Indore 2), арахіс (TGI), цукрова тростина (Co 8152, 8153) та декілька інших культур.

Крім високої врожайності, виведено сорти, які відрізняються кращою якістю, скоростиглістю, карликовістю, стійкістю до хвороб і низьким вмістом токсинів у різних культурах.

Поліпшення якості досягнуто за вмістом білка в пшениці та рисі, вмісту олії в гірчиці та вмісту цукру в цукровій тростині. Ранність досягнута у рицини (від 270 днів до 140 днів), рису та сої. Карликові сорти були розроблені шляхом використання батьків-мутантів у пшениці, рисі, сорго та перловому просі.

Стійкість до хвороб вівса була спричинена до фітофторозу та коронної іржі у пшениці для іржі в ячмені для мілдью в арахісі для плямистості листя та іржі стебла в цукровому очереті для червоної гнилі в яблуні для мілдью тощо. Сорти з низьким вмістом токсинів були розроблені в ріпак і гірчиця для ерузинової кислоти і в Lathyrus sativa для вмісту нейротоксину.

ii. Індукція чоловічої стерильності:

Індуковані мутації були корисними для індукції чоловічої стерильності у деяких сільськогосподарських рослин. Генетична чоловіча стерильність була викликана у твердих сортів пшениці за допомогою радіації. Мутанти CMS були індуковані в ячмені, цукровому буряку, перловому просі та бавовні. Використання ліній GMS та CMS сприяє зниженню вартості виробництва гібридного насіння.

iii. Виробництво гаплоїдів:

Використання пилку, опроміненого рентгенівськими променями, допомогло у виробництві гаплоїдів у багатьох культурах. Подвоєння хромосом цих гаплоїдів призводить до розвитку інбредних ліній, які можуть бути використані для розробки комерційних гібридів.

iv. Створення генетичної мінливості:

Індуковані мутації дуже ефективні у створенні генетичної мінливості для різних економічних ознак у сільськогосподарських рослинах. Індуковані мутації використовувалися для збільшення діапазону генетичної мінливості ячменю, вівса, пшениці та багатьох інших культур. У нестатевих культурах, таких як цукрова тростина та картопля, можуть бути корисними соматичні мутації, оскільки мутантну рослину можна розмножити як клон.

v. Подолання Самонесумісність:

Мутація гена S шляхом опромінення пропонує рішення для отримання самоплідних рослин у самонесумісних видів. Це було успішним у випадку Prunusovium. Крім цього практичного застосування в поліпшенні врожаю, індуковані мутації становлять фундаментальний інтерес у генетичних дослідженнях.

Індуковані мутації також мають деякі обмеження. Більшість мутацій шкідливі і небажані. Ідентифікувати мікромутації, які є більш корисними для селекціонера, зазвичай дуже важко. Оскільки мутації виробляються з дуже низькою частотою, дуже велика популяція рослин має бути обстежена для виявлення та виділення бажаних мутантів.


Лекція 23: Мутанти та мутації – біологія

C2005/F2401 '06 -- Лекція 15 -- Останнє редагування: 29.10.06 12:20
Авторські права 2006 Дебора Моушовіц та Лоуренс Чезін, Департамент біологічних наук Колумбійського університету, Нью-Йорк, Нью-Йорк.

Роздатковий матеріал: 15A -- індукція проти репресії, репресія проти пригнічення зворотного зв'язку та 15 B -- оперони

I. Мутації. (Це повторення теми VI лекції 14)

  • Синтез білка. Якщо ви зробите помилку під час вибудовування AA, то що? 1 молекула білка погано. Нічого страшного, якщо це не трапляється занадто часто.
  • Синтез тРНК або рРНК. Якщо ви помилитеся, вибудовуючи нуклеотиди в одній молекулі тРНК або рРНК, результати будуть подібними.
  • Синтез мРНК. Якщо ви зробите помилку, вибудовуючи нуклеотиди в мРНК, отримаєте кілька поганих білкових молекул. Гірше, але терпимо. Після того, як ця молекула мРНК буде викинута, нова мРНК і вироблений білок будуть в порядку.
  • Реплікація ДНК. Якщо ви зробите помилку, вибудовуючи нуклеотиди в ДНК, що тоді? Помилки можна виправити, для цього в клітинах є ферменти. Якщо не відремонтувати, при наступній реплікації один нащадок отримує повністю змінену ДНК, а змінена послідовність передається назавжди. Уся нова РНК і білок будуть змінені. Отже, це справді серйозно, і це те, що мається на увазі під мутацією. (Помилки в синтезі РНК і білка – доки ДНК в порядку – не називаються мутаціями. Вони називаються помилками.)

Б. Як виникають помилки в синтезі ДНК?

Бази можуть з'єднатися (якщо вони мають неправильну таутомерну форму або пошкоджені - див. Purves 12.19). ДНК-полімераза може ковзати відносно шаблону і додавати додаткові основи або залишати деякі. Коректура дозволяє знизити кількість помилок, але не звести до нуля. Ремонтні ферменти виправляють деякі помилки. (Див. нижче, чому необхідні мутації) Після помилки (введення неправильної основи) інша нитка все ще в порядку. Але якщо ДНК з помилкою в одному ланцюзі реплікується до того, як помилка буде виправлена, одна з дочірніх молекул матиме два змінених ланцюга. (Інша дочірня молекула буде в порядку.)

C. Визначення/термінологія мутацій Див. Becker Box 22B p. 700 (20B, стор. 685) або Purves, стор. 250-252 (234-235).

1. Помилки проти мутацій. Помилки в синтезі РНК або білка називаються помилками, а помилки в синтезі ДНК (які не виправляються) називаються мутаціями. Все, що змінює ДНК, називається мутацією, а організм з мутацією — мутантом. Нормальний або початковий (або стандартний) організм часто називають «диким типом». Зміна РНК або білка, яка не впливає на ДНК, не називається мутацією.

2. Заміни проти видалення/вставки/зсуву кадрів.

Заміна = зміна основ(ів) видалення/вставка = видалення або додавання основ(ей). Вставка/видалення 1 або 2 основ називається зсувом рамки, оскільки мРНК з такою мутацією неправильно зчитується в неправильній «рамці зчитування» (неправильні групи з трьох нуклеотидів) аж до кінця гена (або поки рибосома не досягне стоп-кодона). ). Зверніть увагу на значну різницю в ефектах між замінами та зсувами кадру. Мутацію, яка генерує стоп-кодон, іноді називають «безглуздою» мутацією. Мутацію, яка змінює одну амінокислоту на іншу, називають мутацією «несмислової». Див. Becker Box 22B (20B) або Purves, стор. 252 (276).

3. Фенотип і генотип

Стан ДНК відомий як генотип спостережувані властивості організму відомі як фенотип. Мутація змінює генотип, але може змінити або не змінити фенотип. Дивіться задачі на декламацію №8.

D. Чому мутації важливі?

1. Джерело еволюційного різноманіття -- джерело всіх варіацій фенотипу для відбору, щоб впливати на те, чому існують різні види (і чому ми взагалі тут). Це добре в цілому, але не добре для нас, коли це ВІЛ, грип чи будь-який інший інфекційний агент, який мутує.

2. Джерело індивідуального (і нефункціонального) різноманіття. Мутація призводить до варіацій некодуючої ДНК. Це має незначні функціональні наслідки або зовсім не має, але варіації стають у нагоді для відстеження еволюційних ліній походження та проведення ідентифікацій. (Це є основою всіх судових ідентифікаторів.) Варіації, які не впливають на фенотип, зберігаються, оскільки немає вибору для чи проти будь-якої конкретної версії. (Особи, які несуть якусь конкретну мутацію, не мають жодної репродуктивної переваги чи недоліку.)

3. Викликати спадкові захворювання як гемофілія, Тея Сакса тощо (Може викликати рак у соматичних клітинах.) Щоб зберегти переваги (1) і уникнути недоліків (3), організми підтримують рівень мутації низьким, але відмінним від нуля шляхом інтенсивного редагування, відновлення тощо.

4. Мутації є дуже корисним інструментом для того, щоб зрозуміти, як все працює.

  • Вивчення ефектів зсуву кадрів дозволило нам почати зламати генетичний код - див. книгу проблем, задачі на декламацію та тексти (наприклад, Becker, стор. 655-657 [640-643])
  • Дозволяє нам вибивати один білок за раз і дивитися, що станеться - означає, яка функція білка була на першому місці. (Як і при з'ясуванні шляхів у проблемній книзі.) Такого ж ефекту часто можна досягти за допомогою RNAi (або антисенсу).

Примітка. У цьому курсі ми часто спочатку розповідаємо, як це працює, а потім пропонуємо вам мутації, щоб перевірити ваше розуміння. Історично це зазвичай працює навпаки – спочатку вивчаються мутації, а деталі того, як це працює, з’ясовуються з аналізу мутантів. Наприклад, генетичний код був частково «зламаний», розглядаючи мутації та спостерігаючи, як зміни в ДНК корелюють зі змінами у відповідному білку. (Щоб закінчити роботу, знадобилася біохімія.) Подробиці див. у текстах.

Щоб переглянути мутації, перегляньте задачі на декламацію № 8 і задачу 7-22. (7-23, 7-24 і 7-26 також мають справу з мутаціями.)

II. Вступ до регулювання у прокаріотів (Див. роздатковий матеріал 15А)

A. Чому регуляція синтезу ферментів є розумною та/або необхідною – розглянемо деякі типові ферменти – гліколітичні ферменти, бета-галактозидазу (необхідну для розщеплення та метаболізму лактози = димер глюкози та галактози) та трптофансинтетазу (необхідну для синтезу trp ). (Див. Беккер 23-1.) Коли потрібні ці ферменти?

1. Гліколітичні ферменти -- завжди потрібна

2. Бета-галактозидаза -- необхідний лише за наявності лактози присутній (і потребує розщеплення) рівень ферменту повинен бути низьким, поки лактоза не буде додана до середнього.

3. TS (trp synthetase) -- необхідний лише якщо trp низький або відсутній (тоді trp має бути синтезований, щоб виробляти білки) - рівень ферменту повинен бути високим, поки trp не буде додано до середовища.

B. Явища. Чи ферменти (подібні вищезазначеним) насправді виробляються лише тоді, коли вони необхідні? Графіки на роздатковому матеріалі 15A показують, що станеться з рівнем відповідного ферменту, якщо додати або відняти відповідну малу молекулу, а саме лактозу (lac) або триптофан (trp).

1. Приклад індукції -- Лактоза (мала молекула) = індуктор = сигнал для повороту на Синтез відповідного ферменту синтез бета-галактозидази (ферменту) називається індукційним явищем, відомим як індукція. (Див. також Purves 13.13)

2. Приклад репресій -- триптофан (мала молекула) = ко-репресор = сигнал до повороту вимкнено Синтез відповідного ферменту Синтез trp-синтетази (ферменту) називається репресивним явищем, відомим як репресія.

3. Конститутивний синтез -- Синтез деяких білків, таких як ферменти гліколізу, називається конститутивним = синтез ферментів відбувається постійно.

C. Резюме термінології - див. таблицю в середині роздаткового матеріалу 15A

Положення висвітлено в наборі задач 12. Щоб переглянути матеріал у частинах A-C, див. задачу 12-1, частини A та B.

D. Порівняння репресій із зворотним зв'язком. Навіщо потрібні обидва види регулювання? Фактори, які слід враховувати:

  • Швидкість (гальмування швидше)
  • На які ферменти впливає (перший на шляху пригнічення f.b. проти всіх ферментів шляху при репресії)
  • Що змінюється - активність ферменту (інгібування) проти синтезу ферментів або ген діяльність (репресії)

Загалом, мають грубий контроль (придушення/індукція) проти тонкого контролю (гальмування/активація). Дивіться діаграму та малюнок у нижній половині роздаткового матеріалу 15A. Дивіться також Пурвес 13.14. Примітка: активацію та індукцію ферментів можна порівняти подібним чином - активація підвищує активність ферменту, тоді як індукція вмикає синтез ферменту

Після ви зрозуміли механізм придушення і хочете переглянути відмінності між придушенням і пригніченням зворотного зв’язку, спробуйте задачу 12-2, зокрема. частина D і 12R-4. (Перш ніж пробувати ці проблеми, обов’язково з’ясуйте репресії – спочатку виконайте 12-1 C і 12-2 A-B.)

III. Механізм регуляції прокаріотів (Див. роздатковий матеріал 15B) -- Оперони

A. Як досягається координаційний контроль? Верхня ліва панель на роздатковому матеріалі -- ідея кластера або оперона. (Див. Purves 13.16 або Беккер рис. 23-3.)

1. Гени, що регулюються разом, зчеплені -- гени, які підлягають координованому контролю (включаються і вимикаються разом) знаходяться поруч один з одним на ДНК.

2. Поліцистронна мРНК. Зчеплені гени транскрибуються як одиниця з утворенням однієї мРНК. Одна мРНК утворюється на оперон (а не одна мРНК на ген), оскільки всі гени в кластері мають єдиний промотор. ІРНК, здатна кодувати кілька пептидів (мРНК, яка походить від кількох генів), називається поліцистронною (цистрон = інший термін для гена).

3. Транскрипційний контроль -- Регулювання знаходиться на рівні транскрипції. Рівень трансляції контролюється шляхом регулювання синтезу мРНК. Це звичайний метод регуляції синтезу білка у прокаріотів.
Оскільки мРНК має короткий період напіврозпаду у прокаріотів, регуляція синтезу мРНК контролює рівень рівноважного стану мРНК. Трансляція як така (і деградація мРНК) тут не регулюються. (У деяких прок. і багатьох еук. випадках вони також регулюються.)

4. Визначення оперона = група зчеплених структурних (кодуючих ферментів) генів і регуляторних сайтів, які транскрибуються як єдина одиниця. (Примітка: ген білка-репресора іноді вважається частиною оперона, а іноді ні. Зазвичай зрозуміла з контексту роль репресора волі обговорюється далі.)

5. Розділові знаки. Зауважте, що переклад і транскрипція мають різні сигнали зупинки та початку. Транскрипція починається з трансляції промоторів на стартових кодонах (AUG). Які наслідки?

а. мРНК має UTR . Він має лідери (неперекладений регіон на 5' кінці перед першим AUG або 5' UTR) і трейлери (неперекладений 3' кінець або 3' UTR).

б. цифри: Кількість починань транскрипції (промоторів) для повідомлення – одна кількість починань трансляції може бути багато (один на пептид) у прокаріотів.

c. Трансляція поліцистронної мРНК починається з кількох стартових кодонів. Рибосома збирається на першому AUG і починає трансляцію. Після завершення кожного пептиду рибосома може продовжити вниз по мРНК до наступного стартового кодону і почати новий пептидний ланцюг. Крім того, рибосома може відокремитися (і роз’єднатися на субодиниці), коли справа доходить до стоп-кодону. У цьому випадку на наступному стартовому кодоні утворюється нова рибосома і починає трансляцію наступного пептиду.

B. Як вимкнено транскрипцію кластера -- Верхня права панель 15B -- Роль репресора та оператора підсилювача -- оперон, який є "off" (Див. Беккер рис. 23-4, верхня панель або верхня панель Purves, рис. 13.17).

1. Роль оператора (O) = сайт ДНК, який діятиме як частина перемикача включення/вимкнення -- зв'язує репресорний білок, коли репресор знаходиться у відповідній або активній формі (прямокутник на роздатковому матеріалі).

2. Роль білка-репресора = інша половина перемикача ввімкнення/вимкнення (з O). Репресор зв’язується з оператором і запобігає зв’язуванню РНК-полімерази з ДНК і транскрибації оперона. (Purves рис. 13.15)

а. Для кожного оперона існує свій репресорний білок. Репресор зв'язується зі специфічною послідовністю ДНК, знайденою у відповідного оператора.

б. Синтез білка-репресора є конститутивним -- завжди. Ген репресора має промотор, але не має оператора. (Стан білка-репресора змінюється, а не кількість, див. нижче.)

C. Як відбуваються індукція та репресія -- роль ефекторів

1. Білок-репресор алостеричний (має дві форми) – одна, яка прив’язується до оператора і блокує транскрипцію (прямокутник на роздатковому матеріалі), а інша – ні (округла на роздатковому матеріалі). Див. Беккер рис. 23-5 (21-5).

2. Репресор зв'язує ефектор (індуктор або корепресор). Кожен білок-репресор/регулятор унікальний тим, що він зв’язує відповідний ко-репресор або індуктор (див. нижче), а також відповідний оператор.

3. Ефектор визначає, в якій формі знаходиться репресор. Кількість наявного білка-репресора не змінюється (див. вище) у формі репресора робить змінити. Маленький молекулярний ефектор (індуктор або ко-репресор) зміщує баланс між двома формами, таким чином зміщуючи рівновагу між вільним і зв'язаним репресором і перемикаючи оперон «quoton» або «quoton».

4. Як репресор потрапляє на ДНК або з неї? Зображення на роздатковому матеріалі означає, що репресором є або "on", або "off" оператор. Насправді існує рівновага між вільним і зв’язаним «липким» репресором — «прямокутні» молекули спонтанно з’являються і вимикаються. Ефектор зміщує цю рівновагу, зв’язуючись із вільним репресором і змінюючи спорідненість репресора з оператором. Або ви можете думати про ефектор як про зміну відносної концентрації вільних прямокутників і кіл. (Напрямок зміни залежить від того, індуктивний це оперон чи репресивний — див. нижче.)

D. Приклад індукції -- (див. середню панель роздаткового матеріалу 15B або Беккер рис. 23-4 (21-4) або Purves 13.17). Для анімації спробуйте http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/lacOperon/index.htm. (В Інтернеті є кілька анімацій, якщо хтось знайде ту, яка йому особливо подобається, будь ласка, повідомте доктору М. На цьому сайті є кілька анімацій біологічних процесів.) Щоб отримати анімацію з іншим ухилом, спробуйте http://trc.ucdavis.edu /biosci10v/bis10v/media/ch10/lac_negative.html Це містить деякі додаткові тонкощі, але зрозуміло та цікаво.

  • Молекула ефектора (індуктор), що зв’язується з білком-репресором запобігає repressor від прив'язки до оператора -- зменшує кількість вільних прямокутників, перетворюючи їх у кола.

  • Ефектор (індуктор) зміщується після рівноваги до правильно:

"Прямокутна форма" реп. білок ("липка" форма, яка зв'язується з O) ↔ "Circle form" (форма, яка не зв'язується з O)

  • Порожній форма білка-репресора (без ефектора) прилипає до оператора.

E. Конститутивні мутанти та плазміди

1. Що станеться, якщо білок-репресор мутантний і взагалі не зв’язується з ДНК? Оперон застрягає в положенні «цитати», і оперон (і синтез ферментів із структурних генів) стає конститутивним. Це приклад «негативного контролю» - білок регулятора/репресора необхідний для перетворення оперона вимкнено. Не має значення, є оперон індуктивним чи репресивним - відбувається те саме!

2. Що станеться, якщо оператор буде видалено? Це те саме, що вище?

Побачити задача 12-3.

3 . Як ви перевіряєте властивості конститутивних мутантів? Багато експериментів і проблем передбачають наявність клітини з двома копіями оперона. Як це можливо? Бактерія має лише одну молекулу ДНК (хромосому) з однією копією кожного гена або оперона.

Відповідь: Бактерії можуть нести міні-хромосоми, які називаються плазмідами, які мають «додаткові» гени. «Зайві» гени можуть бути додатковими копіями генів, які вже є в клітині. Тому бактерія з плазмідою може мати дві копії гена або дві копії цілого оперона - бактерія може мати одну копію на своїй нормальній хромосомі і іншу копію на плазміді. Така клітина називається частковою диплоїдною (див. нижче). Дві копії не обов’язково повинні бути абсолютно однаковими – одна може бути нормальною, а одна мутантною, або обидві можуть бути різними мутантами. Наприклад, припустимо, що бактерія має дві копії оперону лактози. Припустимо, що одна копія є конститутивною, а інша – індуктивною, або припустимо, що обидва є конститутивними. Що має статися, якщо ви поєднаєте два оперони разом? Чи будуть обидва конститутивними? Обидва індуктивні?

4. Використання мутантів. Дослідження властивостей конститутивних мутантів – це те, як індукція/репресія була з’ясована Джейкобом і Моно, які отримали Нобелівську премію в 1965 році за свою роботу. Тепер ви можете спробувати по-іншому - ви можете використовувати свої знання про функцію оперона, щоб передбачити властивості мутантів, як окремо, так і в комбінації. Див. розд. 12 задачника.

5. Термінологія

а. Гаплоїдний = Клітина (або організм) з однією копією кожної хромосоми. Тому по одній копії кожного гена. Приклад: бактерії.

б. Диплоїдний = Клітина (або організм) з двома копіями кожної хромосоми (зазвичай по одній копії від кожного з батьків). Тому по 2 копії кожного гена. Приклад: ссавці.

c. Частковий диплоїд = Клітина (або організм), яка в основному є гаплоїдною, але має дві копії кількох генів. «Друга копія» кількох генів зазвичай знаходиться на плазміді. Тому частковий диплоїд має одну копію більшості генів, але дві копії генів на плазміді - одну копію на плазміді і одну на хромосомі. (Див. нижче та/або наступного разу, як отримати бактерію за допомогою плазміди.)

Щоб дізнатися, як відрізнити типи конститутивних мутантів, див. задачі 12-4 і 12-8 і таблицю Беккера 23-2 (21-2).

F. Індукція проти репресії

  • Ефекторна молекула (корепресор), яка зв’язується з білком-репресором сприяє прив'язка репресора до оператора -- збільшує кількість вільних прямокутників шляхом перетворення кіл у прямокутники.

  • Ефектор (корепресор) зміщується після рівноваги до ліворуч:

"Прямокутна форма" реп. білок ("клейка "форма, яка зв’язується з О) ↔ "Форма кола" (форма, яка не зв’язується з О)

  • Повний форма білка-репресора (= ефекторно-білковий комплекс) прилипає до оператора.

2. Як це можна порівняти з індуктивним опероном? Порівняйте & Contrast з D вище.

Може допомогти скласти таблицю для порівняння індукції та репресії підсилювача. Деякі питання для розгляду:
(1) Яка форма, порожня чи повна, прилипає до ДНК?
(2) Коли білок виробляється, чи він липкий?
(3) Як (в якому напрямку) ефектор зміщує рівновагу між липкими та нелипкими формами?

3. Нагадування: Білок-репресор кожного оперона є унікальним і зв’язується лише з відповідним оператором (& ефектор). Важливо пам’ятати, що не всі прямокутники (або кола) однакові. Кожен унікальний білок-репресор є алостеричним і має 2 форми -- «липкий» і «нелипкий». Для порівняння, на роздатковому матеріалі всі «липкі» форми намальовані у вигляді прямокутників, а всі «нелипкі» форми — у вигляді кіл. Проте кожен білок-репресор відрізняється. Єдине, що об’єднує всі «прямокутники», це те, що всі вони дотримуються своїх відповідних операторів.

Щоб переглянути, як працюють оперони, виконайте завдання 12-1 і 12-2 A-B. Щоб порівняти репресію та індукцію, зробіть 12-2 С і 12-7.

G. Сильні та слабкі промоутери – всі промоутери є ні так само.

1. Усі промоутери схожі за структурою та функціями -- усі Р мають бути здатними зв’язувати РНК-полімеразу і служити сигналами для початку транскрипції.

2. P можуть бути сильними або слабкими

а. Слабкий промоутер --> мало зв'язування РНК-полімерази --> низький рівень транскрипції --> низький рівень відповідного білка.

б. Сильний промоутер --> велика кількість зв'язування РНК pol --> високі рівні транскрипції --> високі рівні відповідного білка.

c. Чому сила промоутера має значення? Сила промотору визначає, скільки мРНК може бути вироблено. Фактична кількість мРНК, виробленої в будь-який час, залежить як від сили промотора, так і від ступеня репресії чи індукції.

3. Приклад сильних проти слабких промоутерів: Р lac оперону проти Р гена репресора lac

а. Промотор lac оперона сильний. P оперону lac = P для структурних генів контролює вироблення поліцистронної мРНК --> ферментів для метаболізму лактози. Оскільки цей P є сильним, ви створюєте багато мРНК і багато відповідних ферментів.

б. Промотор гена-репресора lac слабкий.
P репресора lac = P для гена R контролює вироблення мРНК для lac-репресора --> білка-репресора lac. Оскільки цей Р слабкий, ви виробляєте лише невелику частину мРНК і відносно мало білка-репресора.

c. Чому це має сенс? Вам потрібно багато метаболічних ферментів (якщо ви вирощуєте лактозу як джерело вуглецю та енергії), але відносно мало молекул (100 або близько того) білка-репресора.

4. Зверніть увагу на різницю між ролями O (оператора) і P (промоутера). P визначає, який максимальний рівень транскрипції. O (плюс Репресор) визначає, який відсоток максимального фактично досягнутий (на культуру, а не на клітину).

а. O (шляхом зв'язування з репресором) визначає, якою мірою оперон є "on" -- оперон працює на повному газі чи він лише частково увімкнено (або повністю вимкнено)? Зазвичай ми описували оперони як "off" або "on." Оперони можна частково ввімкнути, якщо є проміжний рівень ко-репресора або індуктора, так що частина білка-репресора знаходиться у формі «прямокутника», а частина – у формі «круга».

Примітка: однієї молекули репресора (у "прямокутниковій формі") недостатньо, щоб вимкнути один оперон. На оперон має бути більше однієї молекули білка-репресора, щоб бути впевненим, що кожен оператор завжди зайнятий молекулою білка-репресора.

б. Р визначає максимальний рівень транскрипції = рівень, коли оперон повністю "on" і працює на повному газі.

H. Регулювання в цілому. Це не буде детально обговорюватися на уроці, але включено тут як підсумок і щоб допомогти вам отримати загальну картину. Це буде детально обговорено в наступному терміні, коли ми перейдемо до регулювання синтезу еукаріотичного білка.

1. Усі моделі регулювання базуються на знанні оперонів . Чому? Тому що оперони були першими системами регуляції синтезу білка, які вдалося зрозуміти.

2. Особливості оперонів для розгляду

а. Контроль транскрипції . Рівень синтезу білка контролюється шляхом контролю рівня транскрипції гена, що кодує білок. Виробництво мРНК є єдиним етапом, який регулюється. Немає прямого контролю трансляції - немає контролю використання або деградації мРНК.

б. Перемикач з 2 частин. Існує перемикач (керуючий транскрипцією) з двох частин - послідовності ДНК або сайту (оператор) і алостеричного білка (репресора), щоб зв’язуватися з сайтом.

c. Негативний контроль. Регуляторна система є «негативною», тобто білок (репресор) повинен функціонувати належним чином, щоб увімкнути транскрипцію системи вимкнено. Якщо білок-репресор відсутній або не працює, транскрипція затримується в положенні "

d. Координатний контроль . Гени, що кодують білки спорідненої функції, контролюються разом — координується рівень синтезу відповідних білків. В оперонах це робиться завдяки тому, що всі (структурні) гени, які беруть участь, об’єднуються в кластери – гени знаходяться поруч один з одним на ДНК і контролюються одним промотором – і єдиною поліцистронною мРНК.

3. Чи є ці ознаки універсальними? Чи завжди регулювання синтезу білка працює однаково? Це те, що правда кишкова паличка правда про слона? (Моно любив так думати.)

а. Транскрипційний контроль є поширеним. Це основний, але не єдиний спосіб регулювання синтезу білка.

б. Перемикачі з двох частин, що складаються з білка і ділянки ДНК, дуже і дуже поширені. Ситуація часто складніша, ніж описана вище, особливо в еукаріотів. Часто існує кілька сайтів та/або безліч регуляторних білків (які можуть взаємодіяти один з одним, а також з ДНК), які можуть впливати на транскрипцію певного гена. Деталі обговорюватимуться наступного терміну.

c. Негативний контроль не є універсальним. Він дуже поширений у прокаріотів, позитивний контроль (де білок необхідний для увімкнення гена) частіше зустрічається у багатоклітинних еукаріотів.

d. Координатний контроль звичайний, але механізм у різних організмів різний. Гени спорідненої функції, як правило, групуються у прокаріотів і мають загальний «перемикач» (P, O тощо).» Гени, які кодують декілька ферментів одного шляху, як правило, НЕ групуються в еукаріотах. Оскільки кожен ген у наборі розташований в іншому місці, кожен ген має свій власний «перемикач». (Але всі перемикачі спрацьовують координовано.) Таким чином, у багатоклітинних еукаріотах, як правило, немає поліцистронної мРНК.

IV. Як передається бактеріальна ДНК?

A. Вступ до поділу клітини -- Як з 1 клітини утворюються 2?

1. Як ви подвоюєте вміст клітинки? Розглянемо головну догму — ми все це розглянули — як подвоїти ДНК, РНК і білок і як регулювати синтез білка. Як тільки ви подвоїте кількість білка (ферментів), це дозволить подвоїти все інше, як-от вуглеводи, ліпіди тощо. Тож припустимо, що ви подвоюєте все в клітині. Як отримати 2 клітинки з 1?

2. Чому розподіл ДНК є критичним питанням -- Створення двох клітинок з однієї зводиться до «як тільки програма подвоюється, як дві копії розподіляються між дочірніми клітинами?» і проблема з яйцем має бути дещо в кожній дочірній клітині. (Потрібні рибосоми, РНК-полімераза тощо в кожній клітині. Але поки у вас є їх і генетичний матеріал, ви завжди можете створити більше рибосом, ферментів тощо.)

Б. Як це роблять прокаріоти? бінарне поділ - регулярна сегрегація кільцевої хромосоми, прикріпленої до мембрани

1. Як виглядає ДНК (генетична інформація) бактерії? Кожна бактерія має одну кільцеву дволанцюгову молекулу ДНК = хромосома, хромосома прикріплена до клітинної мембрани.

2. Як розподіляється хромосомна ДНК.

а. Для початку у вас є одна клітина з одним дволанцюговим колом ДНК прикріплений до мембрани.

б. ДНК реплікується шляхом двонаправленої реплікації ДНК (дві вилки починаються з одного початку) --> два дволанцюгових кола, обидва прикріплені до мембрани. (Див. Беккер рис. 19-5 (17-5))

c. Кола розростаються в міру укладання мембрани між точками прикріплення ДНК до мембрани --> два кола, притиснуті до протилежних кінців клітини. (Існує також активний процес, крім зростання мембрани, який розсуває два джерела реплікації ДНК. Це було відкрито лише нещодавно.)

d. На завершення потрібно лише укласти мембрану (і стінку) між двома половинами клітини, кожна з яких містить одне коло (= повна дволанцюгова хромосома). Це → 2 повні клітинки.

e. Зауважте, що це не мітоз АБО мейоз це інший процес (бінарний поділ). Мітоз і мейоз зустрічаються тільки у еукаріотів, про них мова піде пізніше.

f. Як порівнюватиме генетичний матеріал у двох дочірніх клітинах? Якщо немає мутацій, то буде однаково, а всі нащадки будуть ідентичними. Усі нащадки, отримані таким чином (шляхом безстатевого розмноження одного засновника), називаються клонами. (Не має значення, чи «засновник» — це клітина, молекула чи організм.) Чи існує якийсь спосіб (крім мутації) отримати нові комбінації генів? Змішати гени з окремих клонів? Для цього потрібен бактеріальний секс.

Наступного разу: як бактерії та віруси займаються сексом? Як результати бактеріального та вірусного схрещування (тобто статі) аналізуються за допомогою комплементації та рекомбінації? (Буде роздатковий матеріал про всі деталі.)

Авторські права 2006 Дебора Моушовіц та Лоуренс Чезін, Департамент біологічних наук Колумбійського університету, Нью-Йорк, Нью-Йорк.


Мутанти міозину при дилатаційній кардіоміопатії мають знижену здатність генерувати силу

Дилатаційна кардіоміопатія (DCM) і гіпертрофічна кардіоміопатія (HCM) можуть викликати аритмії, серцеву недостатність і серцеву смерть. Тут ми функціонально охарактеризували моторні домени п’яти мутацій, що викликають DCM, у людському β-серцевому міозині. Кінетичний аналіз окремих подій у циклі АТФази показав, що кожна мутація змінює різні етапи цього циклу. Наприклад, різні мутації дають посилені або знижені константи швидкості зв’язування АТФ, гідролізу АТФ або вивільнення АДФ або виявляють змінену спорідненість АТФ, АДФ або актину. Переважали локальні ефекти, подібний мутантний фенотип не пояснював жодної загальної закономірності, і не було чіткого набору змін, які відрізняли б мутації DCM від раніше проаналізованих мутацій міозину HCM. Тим не менш, використання наших даних для моделювання повного циклу скорочення АТФази виявило додаткові критичні ідеї. Чотири з мутацій DCM знижували коефіцієнт виконання (частина циклу АТФази, коли міозин сильно зв’язує актин) через зниження зайнятості комплексу A·M·D, що утримує силу, у стаціонарному стані. Під навантаженням прогнозується збільшення стану A·M·D через знижену константу швидкості вивільнення АДФ, і цей ефект був притуплений для всіх п'яти мутацій DCM. Ми спостерігали протилежні ефекти для двох мутацій HCM, а саме R403Q і R453C. Крім того, аналіз передбачав більш економне використання АТФ мутантами DCM, ніж WT і мутантами HCM. Наші результати показують, що мутанти DCM мають дефіцит у генерації сили та здатності утримувати силу через зменшену зайнятість стану утримання сили.

Ключові слова: актин та міозин АТФаза серцевий м’яз серцевий міозин кардіоміопатія комп’ютерне моделювання дилатаційна кардіоміопатія коефіцієнт обов’язків серця хвороба людини кардіоміопатія гіпертрофічна кардіоміопатія кінетичне моделювання кінетика механотрансдукція молекулярний двигун.

Заява про конфлікт інтересів

J. A. S. є засновником і володіє акціями MyoKardia, Inc. L. A. L. є засновником, володіє акціями та має спонсорську угоду про дослідження з MyoKardia, Inc.


Генетичне визначення деградації октопіну

П.М. КЛАПВІЙК , Р.А. SCHILPEROORT, в молекулярній біології пухлин рослин, 1982

II ОКТОПІН ТА ПУХЛИНОВІ УТВОРЕННЯ

Група Мореля у Франції виявила, що існує дивовижний зв'язок між бактерією, що індукує пухлину, і вмістом опину в утвореному коронковому жовчі: штами, що індукують синтез октопіну, здатні руйнувати октопін і використовувати його як джерело азоту, тоді як нопалін індуктори здатні деградувати і використовувати нопалін (Petit та ін., 1970 Ліппінкотт та ін., 1973). Вважалося, що два виняткових штами деградують як октопін, так і нопалін, але пізніше стало зрозуміло, що це сталося через забруднення (Petit and Tempé, 1978). Позитивна кореляція між деградаційною здатністю штаму та специфічним для штаму синтезом опіну легко привела Мореля та його однодумців до думки, що передача генів може відбуватися під час індукції пухлини. За умови, що як у молюска Pecten maximus (Van Thoai and Robin, 1961) синтез і розщеплення октопіну можна було здійснити за допомогою одного ферменту, можна було уявити, що бактеріальні гени, що кодують цей фермент, були перенесені в рослинну клітину. У рослині реакція повернеться до синтезу в залежності від місцевого хімічного середовища. Це становило просту гіпотезу, яку можна було перевірити за допомогою генетичних експериментів ( Petit та ін., 1970 Morel, 1971).

Спосіб виконання цього тесту полягав у виділенні бактеріальних мутантів, які не здатні руйнувати октопін. * Якщо такі мутанти викликають пухлини без синтезу октопіну, це вказує на те, що гени, відповідальні за деградацію октопіну в бактерії, такі ж, як і гени, що контролюють синтез октопіну в пухлині. Мутанти, нездатні використовувати октопін, були отримані різними способами. По-перше, прямим шляхом виділення мутантних клонів, нездатних істотно рости за допомогою октопіну як єдиного джерела азоту або джерела аргініну (Klapwijk та ін., 1976 Монтойя та ін., 1977). По-друге, шляхом відбору клонів, стійких до гомооктопіну (Petit and Tempé, 1978 Klapwijk та ін., 1978). гомооктопін [Н 2-(d-1-карбоксиетил)-l-гомоаргінін Рис. 1] є структурним аналогом октопіну, токсичного для культур A. tumefaciens з індукованим або конститутивним рівнем ферментів, що розкладають октопін. Цей токсичний ефект, ймовірно, є результатом виробництва гомоаргініну. Тому, коли популяція бактерій піддається впливу гомооктопіну, лише ті клітини, у яких відсутній один або обидва ферменти, які беруть участь у розпаді октопіну — пермеаза та оксидаза — залишаться неушкодженими та виживуть. Десятки мутантів були відновлені за допомогою цих різних процедур. У них була одна властивість: коли вони викликали коронкову галлу, ці пухлини містили октопін (Klapwijk та ін., 1976 , 1978 Монтойя та ін., 1977 Petit та ін., 1978b). Хоча це не спростовує гіпотезу про перенесення генів, це відкриття, очевидно, дає докази того, що гени, які контролюють синтез октопіну в пухлині рослини, і гени бактеріальної деградації октопіну є різними і не кодують один і той же фермент. Це розрізнення відповідає біохімічним даним. Розпад октопіну здійснюється оксидазою, пов’язаною з мембраною та цитохромом, тоді як його синтез здійснюється цитозольним ферментом, що залежить від NADPH (Jubier, 1975 Bomhoff, 1974 Lejeune, 1973 Hack and Kemp, 1977 Otten та ін., 1977 ).

Як детальніше буде розглянуто нижче, гени, що контролюють метаболізм октопіну і нопаліну, розташовані на плазмідах Ti, які присутні у всіх вірусних A. tumefaciens штами. Дані картування, доступні в даний час для октопінових і нопалінових плазмід Ti, також вказують на фізичне розділення генів, що контролюють деградацію, і генів, що контролюють синтез (Koekman та ін., 1979 Шелл, 1978). Нарешті, було виділено два виняткових мутантних штами, які індукували пухлини без октопіну (Klapwijk та ін., 1978). Це не суперечило результатам, обговореним вище, тому що можна було продемонструвати, що ці штами несуть плазміди Ti, які зазнали великих делецій, що призводили до втрати синтезу, а також генів деградації (Koekman та ін., 1979 ).

Генетичні та біохімічні дані, отримані в кількох лабораторіях, привели до трьох висновків: (1) Гіпотеза перенесення генів для пухлини коронкової жовчі не може бути підтверджена безпосередньо генетичним підходом із використанням октопінового з’єднання. (2) Здатність бактерій розкладати опіни не відіграє істотної ролі в утворенні пухлини коронкової жовчі. (3) Синтез опінів у пухлинній тканині не є умовою для росту пухлини (див. також інші розділи цього трактату).


Перегляньте відео: Мутации ДНК - генные, хромосомные, геномные. делеция, транслокация, инверсия - кратко (Липень 2022).


Коментарі:

  1. Kazuo

    На мою думку, ви помиляєтесь. Я пропоную це обговорити.

  2. Breindel

    Clearly, thanks for the help in this question.

  3. Arashishakar

    Неперевершена тема, мені дуже цікаво :)

  4. Fenrir

    Хороша угода!

  5. Taucage

    Приємна відповідь

  6. Obadiah

    You can search for a link to a site with information on a topic of interest to you.



Напишіть повідомлення