Информация » Как ген, хромосома и клетка противодействуют среде и избегают гибели » Как хромосома противодействует влияниям среды и избегает гибели

Как хромосома противодействует влияниям среды и избегает гибели
Страница 2

Изменение положения влияет как на репликацию, так и на транскрипцию ДНК.

В одном из исследований были изучены на молекулярном уровне последовательности ДНК, участвующие в наиболее резко выраженных хромосомных перестройках среди всех, известных у высших млекопитающих. Объектом для этого исследования были выбраны олени, так как они отличаются наиболее сильной изменчивостью по числу хромосом: у самки мунтжака 2п = 6, а у самца 2п = 7; у северного оленя 2я = 70.

Последовательность ДНК оленя, состоящую из 990 пар оснований, гибридизовали по Саузерну с суммарной ядерной ДНК мунтжака. Затем из клеток благородного оленя (Cervus elaphus, 2я = 68) выделили последовательность из 770 пар оснований. Эту последовательность клонировали и гибридизовали по Саузерну с суммарной ядерной ДНК других видов Cervidae, а также гибридизовали in situ с метафазными хромосомами М. muntjak и С. elaphus. Это позволило установить, распределяется ли данная последовательность ДНК в условиях сильнейшей перестройки хромосом, произошедшей у С. elaphus, случайным образом или же она продолжает занимать свое положение в соответствии с хромосомным полем.

Оказалось, что клонированная последовательность ДНК занимает прежнее положение в участке около центромер как у С. elaphus, так и у М. muntjak. Кроме того, гены рРНК и центромеры также оставались на прежних местах, несмотря на сильную хромосомную перестройку. Результаты этих экспериментов подтверждают предсказания теории хромосомного поля, согласно которым каждая последовательность занимает оптимальное положение в центромеро-теломерном поле и стремится занять это положение после хромосомной перестройки.

Концепция хромосомного поля превратилась в теорию, потому что с течением времени она позволила сделать ряд предсказаний, подтвердившихся при экспериментальной проверке.

В свете представленных здесь данных нет оснований считать, что любая последовательность ДНК должна всегда занимать строго определенное положение в пределах поля при переносе из одной хромосомы в другую. Известная свобода перемещения необходима, иначе эволюция была бы невозможна. Теория не допускает лишь случайной перестройки последовательностей ДНК. Более того, она подчеркивает, что поведение этих последовательностей следует законам, действующим на молекулярном уровне, которые обязывают их всегда занимать мунтжака в метафазе митоза. ДНК хромосомного диска благородного оленя, содержащая 770 пар оснований, клонировали в плазмиде pBR322, осуществляли никтрансляцию в присутствии трития и гибридизовали in situ с хромосомами мунтжака. А. Клетка в метафазе; видно накопление метки в областях плечей Х-хромосомы вблизи центромеры. Б. Кариотипы трех клеток, в которых видно значительное накопление метки в участках Х-хромосомы вблизи центромеры и слабое накопление в тех же участках хромосомы I. В. Пять Х-хромосом, на которых видно, что метка накапливается не в центромере, а в участках плечей по обе стороны от нее.

Рис. 1. Семь хромосом

Рис. 2. 68 хромосом самца благородного оленя в метафазе митоза

Использована та же проба ДНК, меченная тритием, что и в предыдущем эксперименте– В 64 аутосомах и в хромосомах X и Y центромеры терминальные; только в двух крупных аутосомах они медиальные. А. Клетка, в которой у большинства хромосом метка накопилась вблизи центромеры. Б. Кариотип из другой клетки: 64 телоцентрические хромосомы расположены в зависимости от их длины и у всех у них метка сконцентрирована вблизи центромеры единственного плеча. В двух крупных метацентрических хромосомах в конце нижнего ряда метка отсутствует; в Х-хромосоме – самой крупной в наборе – метка также отсутствует, а в Y-хромосоме ее можно видеть вблизи центромеры.

Таблица 2. Экспериментальные данные, полученные на разных видах оленей и показывающие строгую упорядоченность хромосомных перестроек. Клонированные последовательности ДНК, центромеры и гены рРНК, несмотря на сильнейшие хромосомные перестройки, сохраняют свое местоположение в хромосомах, как и предсказывает теория хромосомного поля

Последовательности ДНК

Расположение при большом числе хромосом

Метод

Расположение при небольшом " числе хромосом Тип распределения

Клонированная последовательность ДНК из 770 пар оснований

Центромеры Гены рРНК

Cervus elaphus В проксимальных участках плечей вблизи центромер у 65 хромосом

Muntiacus reevesi

На одном конце у всех 46 хромосом

Cervus elaphus.

В четырех крупных хромосомах организаторы ядрышка располагаются вблизи теломер

Гибридизация по Са-узерну и гибридизация in situ

Центромероспецифичная сыворотка Проба с флуоресцентной меткой

Гибридизация in situ с РНК и окраска серебром

Muntiacus muntjak

В проксимальных участках кие в проксимальных плечей вблизи центромер участках плечей в хромосомах X и I зи центромеры

Muntiacus muntjak

Вместе с другими центронируются и сохраняют мерами образуют ряды в свое местоположение виде линейно расположенных бусин, составляющих гигантские центромеры во всех хромосомах

Muntiacus muntjak. Одна группа рибосом-

В хромосоме I организаторных генов остается ядрышка

Страницы: 1 2 3


Похожие материалы:

Семейство СЛЕПЫШОВЫЕ (Spalacidae)
Это своеобразные, узкоприспособленные к подземному образу жизни грызуны. Они совсем слепые. На месте, где бывают глаза, у них образовалась толстая складка кожи, густо покрытая жесткими, щетиновидными волосами. Хвост и ушные раковины недор ...

Питание растений
Питанием растений называется поглощение минеральных веществ, содержащихся в почве, корневой системой и дальнейшее усвоение их самим растением. Для нормального прохождения процессов поглощения минеральных элементов растению необходимы дыха ...

Механизмы мочеобразования
Мочеобразование осуществляется за счет трех последовательных процессов: 1) клубочковой фильтрации (ультрафильтрации) воды и низкомолекулярных компонентов из плазмы крови в капсулу почечного клубочка с образованием первичной мочи; 2) кан ...