Если особь имеет две мутации, доставшиеся от одного родителя, то они локализованы в одной хромосоме (цис-форма) – две мутации находятся в одном гене (мутации аллельные); в разных генах (мутации неаллельные). Если мутации достались от разных родителей, то они локализованы в разных хромосомах (транс-форма) в одном гене (мутации аллельны) в разных генах (мутации неаллельны).
Опыты Бендзера.
Проводилась работа с фагом Т4. Брался штамм мутантный (rII) и штамм дикий (Т4)
Штамм rII
В – видны на поверхности крупные слизистые пятна
К12 – не паразитируют, не лизируют
Штамм Т4
В – мелкие лизистные пятна
К12 – мелкие лизистные пятна
Каждую из мутантных форм попарно скрещивал (образовывалась временная диплоидная форма фага). Он определял способны ли такие формы лизировать клетки К12; если способны, то произошел возврат к дикому типу. Таким образом, он определил, что 2000 мутаций составляют 2 серии аллелей, то есть затрагивает ген А и В. он получал гибриды, имеющие две аллельные мутации и в отдельных случаях наблюдал возврат к дикому типу. Но встречались и такие пары мутаций, которые не рекомбинировали. Был сделан вывод, что в этом случае наблюдается делеция (нехватка участка ДНК), поэтому рекомбинация невозможна. Было выделено 7 делеций; их положение было известно, они перекрывали оба гена А и В. При попарном скрещивании каждой мутантной формы с формой, имеющей делецию, можно было определить местоположение мутации, когда она попадала в область одной делеции. Берутся мутанты, у которых мутантные участки попадают в область одной делеции. Их между собой попарно скрещивают и по частоте рекомбинации определяют местоположение мутации на генетической карте. Ему за короткое время удалось картировать 2000 мутаций.
После локализации 2000 мутаций Бендзер установил частоту рекомбинации; она равнялась 0,02%. Он предположил, то с такой частотой рекомбинируют несколько пар нуклеотидов. Такую единицу рекомбинации он навал «рекон»; позднее установили, что рекомбинировать может только одна пара нуклеотидов; позднее он назвал её «мутон». В качестве единицы функции был предложен «цистрон»=«ген». Но позднее было установлено, что единицей функции является ген.
Регуляция экспрессии генов у прокариот.
У многоклеточного организма каждая клетка имеет полный набор хромосом. Это связано с дифференциальной основой генов. Такая реакция активности генов выработалась в процессе эволюции. В 1960-ые г. появилась генетическая схема регуляции активности генов (Жакоб и Моне). Они изучали регуляцию генов, кодирующих ферменты усвоения лактозы в клетки кишечной палочки. Такая оперонная система существует, так как обнаружены мутации генов, входящих в состав оперона.
Схема lac-оперона.
Ген Z, I, A – кодируют ферменты лактозы. Левее находится ген Z-оператор → промотор → левее последнего располагается ген I, в котором зашифрован белок-репрессор – тетрамерный белок (из 4-ех субъединиц), он способен связываться с оператором, а с промотором связывается РНК-pol. Оператор и промотор имеют область перекрывания, поэтому белок репрессор и РНК-pol конкурируют за место связывания с ДНК.
Если в клетке присутствует лактоза, значит нужны ферменты для её усвоения. Она присоединяется в белку-репрессору, сидящему на опероне и изменяет конфигурацию белка, и он не может на удержаться этом участке. Место на промоторе занимает РНК-pol и начинает транскрипцию.
Если ген I поврежден, то белок-репрессор не садится на оператор и транскрипция идет постоянно, а ген Z транскрибируется. Если ген Z поврежден, то транскрипция не происходит. Если поврежден ген A, то транскрибируется гены Z, I.
Эту схему стали причислять к индуцибельному типу контроля, то есть присутствие лактозы способствует транскрипции. В то же время это негативный тип контроля, так как продукт гена I неактивно влияет на транскрипцию. Так регулируется синтез лактозы.
Схема регуляции триптофанового оперона.
Ряд расположенных генов (Е, D, С, В, А) – в них зашифрованы ферменты, обеспечивающие превращение хоризмовой кислоты в триптофан. Перед геном Е располагается особа область аттенюатор – лидирующая область. Ген белка репрессора может располагаться в области, далеко от оператора и промотора. Белок-репрессор (димер) – он вырабатывается в неактивной форме. Для связи с оператором необходимо присутствие Ко-фактора, которым является триптофан. Белок-репрессор с триптофаном связывается в комплекс, преграждая путь РНК-pol к промотору. Если в клетке большое количество триптофана, следовательно, синтез ферментов прекращается.
Но есть аттенюатор – область контроля транкрипции прерывающая синтез полинуклеотида, после образования цепочки РНК, состоящей из 140 нуклеотидов. Если же все требуются ферменты для триптофана, то образуется абортированный транскрипт.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему