Современная генетика. Том 1. - Айала Ф.
Скачать (прямая ссылка):
свое генетическое происхождение. Электронно-микроскопическое исследование
таких гетеродуплексных молекул позволяет идентифицировать комплементарные
и некомплементарные области (рис. 7.12). Более точно можно сказать, что
хорошо воспроизводимые измерения протяженности двухцепочечных участков
таких гетеродуплексных молекул ДНК позволяют установить положение
концевых точек делеций и добавок в таких молекулах. Соответствие между
этими концевыми точками в молекуле ДНК и концами соответствующих
перестроек на генетической карте можно установить, получая гетеродуплексы
из одноцепочечных молекул.
7. Геном вируса
213
Рис. 7.12. Электронная микрофотография гетеродуплекса Xgal/X. А. Препарат
гетероду-плекса Xdgal P73/7i>5. Одноцепочечные участки на фотографии
испещрены кружочками (обозначение Ь5 объяснено в подписи к предыдущему
рисунку). Б. Препарат гетеродуплекса Xdgal Р74/Х+, на котором отчетливо
видны одноцепочечные участки. Измерение длины двухцепочечных участков
дает оценку физического расстояния от концов делеций до концов молекулы.
Присутствие делеции Ь5 на микрофотографии А показывает, что правый конец
изображенной здесь молекулы соответствует правому концу генетической
карты, поскольку Ь5 расположена справа от gal. [Doris R. W., Parkinson J.
S. (1971). J. Mol. Biol,
56, 403.]
*•'. *щ* t,
'¦/>
ДНК с известными генетически картированными делециями и добавками (рис.
7.11). Такой гетеродуплексный анализ позволяет построить физическую карту
параллельно с генетической картой на рис. 7.7. Поскольку известна общая
длина молекулы ДНК X (она составляет около 49 ООО н. п.), можно
определить примерную величину каждого гена.
Организация генома фагов Т2 и Т4
Крупные фаги Т2 и Т4 близкородственны. Они обладают идентичной
организацией генома, и большинство генов у них общие. Радиоавтография
хромосомы фага Т4 (рис. 7.13) свидетельствует о линейности молекулы ДНК.
Ее мол. масса равна 120-106 дальтон, а длина составляет 182 ООО пары
нуклеотидов. Фаг Т4 был предметом интенсивных генети-
Z14
Организация и передача генетического материала
Рис. 7.13. Радиоавтограф хромосом фага Т2. Каждая молекула содержит
полный геном бактериального вируса и имеет протяженность 52 мкм (Dr. John
Cairns, Imperial Cancer Research Fund, London.)
%
•*-~4 • v <"
ческих исследований (вспомните г//-мутанты из гл. 6), и для него известны
мутации во многих цистронах. Анализ рекомбинации с использованием трех- и
четырехфакторных скрещиваний показал, что генетическая карта фага Т4
имеет кольцевую форму (рис. 7.14). Противоречие между линейностью
молекулы ДНК фага и кольцевой формой его генетической карты удалось
разрешить в результате генетических и физических экспериментов,
показавших, что выделенные из фага Т2 линейные молекулы ДНК содержат на
обоих концах участки с одинаковыми последовательностями нуклеотидов
(концевую избыточность), а порядок генов в молекуле допускает циклические
перестановки. Физические данные о концевой избыточности
(дуплицированности) последовательностей оснований получены из
экспериментов, в которых ДНК Т2 подвергалась действию экзонуклеазы III.
Этот фермент последовательно отщепляет нуклеотиды с 3-ОН-концов цепей
ДНК, в результате чего на концах двухцепочечной молекулы образуются
одноцепочечные участки с 5'-Р04-концами (рис. 7.15). Инкубация этих
подвергнутых действию фермента молекул в условиях, допускающих
установление водородных связей между комплементарными одноцепочечными
последовательно-
генетическая карта фага Т4. На цветных дугах обозначены мар-
керы, сцепление между которыми определяли в трех- и четырехфакторных
скрещиваниях.
Рис. 7.14. Кольцевая
г 4 rEDb' г
7. Геном вируса
215
Рис. 7.15. Схема, демонстрирующая концевую избыточность в геноме фага Т2
и образование кольцевой молекулы ДНК. Каждую из трех молекул можно
превратить в любую другую путем циклической перестановки, и оба конца
каждой молекулы содержат концевые повторы. Экзонуклеаза III действует на
5'-концы (место действия фермента указано стрелкой), и образовавшиеся
комплементарные участки "склеиваются", образуя кольцевые молекулы. Если
длина отрезанных концов превышает длину повторяющихся участков, то в
кольцевой молекуле дуплексный сегмент оказывается обрамленным двумя
одноцепочечными участками (брешами). Длина двухцепочечного сегмента (и
его состав) совпадает с длиной концевых повторов (см. рис. 7.16).
1' 2' 3' 4'
3 4
6' 7' 8' 9' О' V 2'
6 7 8 9 0 1 2
6' 7'
6 7
0' 1' 2' 3' 4'
0 12 3 4
5' 6' 7' 8' 9' 0' V 2' 3' 4' 5' 6'
, Экзонуклеаза III
3 4
3' 4' 5' 6' 7 8' 9' O' 1' 2'
3456789012
6' 7 8' 9' 0' Г 2' 3' 4'
67890123
9' 0' 1' 2' 3' 4' 5' 6'
Образование кольца
стями, приводит к образованию кольцевых молекул (рис. 7.16). Замыкание в
кольцо возможно лишь в том случае, если двухцепочечная молекула ДНК фага
Т2 содержит идентичные последовательности оснований на обоих концах, как
это схематически изображено на рис. 7.15. Прежде чем молекулы становятся
