Проблемы и перспективы молекулярной генетики. Том 1 - Свердлов Е.Д.
ISBN 5-02-002753-7
Скачать (прямая ссылка):
Данные, относящиеся к этому вопросу и рассматриваемые в настоящем и следующем разделах, получены в исследованиях, проведенных совместно с Объединенным институтом ядерных исследований (Дубна) и Санкт-Петербургским Институтом ядерной физики имени Б.П. Константинова РАН.
2.2. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА МУТАЦИЙ SRM
2.2.1. ИЗОЛЯЦИЯ МУТАНТОВ SRM
Клетки изогенных гаплоидных линий дрожжей Saccharomyces cerevisiae 71а и 71а на полноценной среде образуют колонии, имеющие характерную “звездчатую” форму (признак Sta+), в колониях доля клеток г her составляет 50% и более. Генетический анализ показал, что “звездчатость” у линий 71а и 71а обусловлена одновременным присутствием не менее 5 генов, каждый из которых вызывает лишь относительно слабое повышение спонтанной /7го -мутабильности (Devin, Koltovaya, 1987). Полигенность признака Sta+ позволила использовать 71аи71ав качестве исходных линий для отбора мутаций, специфически блокирующих или ослабляющих г/гсг-мутагенез (признак Sta~). Первоначально, используя в качестве мутагена азотистую кислоту и проведя несколько последовательных бэккроссов, изолировали 4 клона Sta дающих каждый в половом потомстве от скрещивания с 71а или 71 а мо-ногенное расщепление 2Sta+ : 2Sta- (Devin, Koltovaya, 1981). Соответствующие ядерные мутации независимого происхождения, обусловливающие фенотип Sta , обозначили srml, srm2, srm3 и srm4 (srm - spontaneous rho- mutation).
Как показало непосредственное определение темпов спонтанных мутаций rhcr, выделенные нами мутации srm не блокируют спонтанный rho -мутагенез, а лишь более или менее ощутимо ослабляют его. У мутантов srm темп спонтанных мутаций rho- остается гораздо более высоким, чем темпы других спонтанных генетических изменений, таких как генные мутации или потери и нерасхождение хромосом. В попарных сочетаниях мутации srml-srm4 не усиливают действия друг друга (Девин, Колтовая, 1986).
В дальнейшем было установлено (Devin et al., 1987; Смирнова и др., 1944а), что: 1) на спонтанную /7г<г-мутабильность дрожжевых клеток могут оказывать заметное влияние нарушения хромосомного баланса; 2) мутация srml не только изменяет спонтанную /7г<г -мутаби льностг., но, в отличие от трех других мутаций srm, способна вызывать значительные изменения митотической стабильности хромосом у анеуплоидных клеток. Эти данные указывали на возможную общность механизмов, опосредующих (более вероятно - регулирующих) поддержание ядерных и митохондриальных наследстве иных структур в дрожжевых клетках.
86
Такие механизмы вероятнее всего должны контролироваться множественными генами. Следовательно, можно пытаться изолировать новые мутанты srm, которые не будут аллельны мутанту srml, но будут сходны с ним по фенотипическому проявлению. Попытки такого рода были предприняты нами дважды. Первая из них привела к выделению мутации srm5 (Devin et al., 1990).
В результате второй попытки (Девин и др., 1994) выделен еще ряд мутантов srm, в частности, srm8, srml2, srml5 и srml7, в половом потомстве которых моногенно наследовалась характерная для этих мутантов сниженная спонтанная гАгг-мутабильность. Ниже описываются особенности фенотипического проявления некоторых мутаций srm.
2.2.2. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ
И ОСОБЕННОСТИ ДЕЛЕНИЯ КЛЕТОК У SR/W-МУТАНТОВ
Клетки srml не обнаруживают выраженных морфологических отклонений от нормы. Гаплоидные клетки snn5 и диплоиды srm5/srm5 крупнее нормальных клеток и имеют вытянутую форму. При споруляции клеток srm5/srm5 часто образуются линейные аски. Большинство клеток в культурах линий srm8 имеет отчетливо вытянутую форму. При микроскопирова-нии srml2-мутантных культур в большом количестве обнаруживаются: а) клетки, форма которых заметно отклоняется от круглой, б) бледные остатки лизировавшихся клеток. Мутации srml5 и srml 7 не вызывают значительных морфологических изменений клеток, по сравнению с клетками SRM.
Мутации srm5, srm8, srml2 и srml5, существенно снижают скорость деления клеток, тогда как влияние мутаций srml и srml7 на скорость деления относительно невелико (табл. 2.1).
Клетки srm5 способны размножаться как при 18 °С, так и при 37 °С и прекращают размножаться только вблизи границы физиологических температур - при 41,5 °С (клетки SRM+ при этой температуре еще размножаются).
В старых культурах линий srml2, несущих одновременно ос/гге-супресси-бельную мутацию ade2-101, накапливается большое количество Д^+-ревер-тантов. Параллельно с восстановлением прототрофности по аденину у ре-вертантов исчезают морфологические изменения, характерные для исходных мутантов srml2, и восстанавливается практически нормальная скорость деления клеток. По-видимому, мутация srm!2 ochre-супрессибельна. Появление фенотипически нормальных клеток наблюдалось в srm 12-мутантных культурах и в ходе проверки их способности расти при повышенной температуре (Дедин и др., 1994). Возможно, этот эффект также вызывается супрессией мутации srml2.
Клетки с мутацией srm8, напротив, размножаются при 37 °С существенно медленнее, чем при 30 °С, их морфологические аномалии при повышенной температуре выражены сильнее. Таким образом, мутация srm8 обнаруживает сходство с температурочувствительными мутациями. Однако ген SRM8 может быть инактивирован (disrupted) без утраты жизнеспособности клетками (Колтовая и др., 2001). Мутации srm8 и srml2 практически полностью блокируют споруляцию у гомозиготных мутантных диплоидов (Девин и др., 1994).
