одуплексных районов (рис. 14.12). Однако маркеры, расположенные в области протяженной бреши, будут замещаться соответствующими маркерами из обеих цепей другой хроматиды с образованием асков типа 6 :2. 14.13.

А В

Конфигурация хромосомы Е. coli в момент транспозиции к целевому сайту (показан стрелкой).

F G

Образование коинтеграта с последующей сайт-специфической рекомбинацией. Обратите внимание на тандемное расположение двух элементов Tn3s. Что происходило бы при их расположении в противоположной ориентации?

Кольцевая ДНК делетируется из хромосомы.

Глава 15

15.1.

Все транскрип- Все опероны Все аттенуируеционные единицы мые опероны

Промоторы Терминаторы

Промоторы Промоторы Терминаторы Терминаторы Операторы Аттенуаторы Репрессоры Операторы Репрессоры

(к) положительный (л) положительный (м) положительный (н) положительный (о) положительный (п) и тот и другой (р) отрицательный (с) и тот и другой (т) и тот и другой

15.3.

(б) (в) (г) (Д) (е)

(а) положительный отрицательный отрицательный отрицательный положительный отрицательный

(ж) отрицательный

(з) положительный

(и) отрицательный

15.5.

Фенотип

Мутации в локусе

Мутные бляшки; клетки внутри бляшек не способны передавать профаг потомству

с!

Прозрачные бляшки; неспособность существовать в виде про-фага

ell

cIII

его

Прозрачные бляшки; способность существовать в виде про-фага сохранена То же, что и в случае ell То же, что и в случае ell Неспособность к литическому

развитию Прозрачные бляшки Леталь; возможно существование в виде дефектного профага

15.7. Культивирование Е, coli (XcI^N'O") при 42°С приведет к инактивации репрес-сора и соответственно транскрипции генов N и его. Мутации N~ и 0~ предотвратят протекание II стадии транскрипции и репликации ДНК. Таким образом, лизогены не погибнут. Транскрипция гена его обеспечит наработку белка его, который, связываясь с участком 0R, будет ингибировать трансляцию гена clts. Такое состояние транскрипции должно поддерживаться при возвращении культуры к температуре 30°С. Клетки будут чувствительны к инфекции фагом \ поскольку экспрессия гена его препятствует экспрессии гена cl's, продукт которого необходим для установления иммунитета. Это состояние транскрипции, по всей видимости, не абсолютно стабильно и может «спонтанно» переключаться в режим «с/-включен, его -выключен».

Эта гипотеза о функциональной роли гена его может быть проверена с помощью аналогичного эксперимента с изменением температуры культивирования на лизогенном штамме Е. coli(XcV'cro ~N~0~ ). Если гипотеза правильна, то клетки будут вновь приобретать иммунитет к инфекции фагом X вскоре после снижения температуры до 30° С.

15.9. /ас-Репрессор построен из четырех идентичных субъединиц. Следует ожидать, что у частичного диплоида lacl + /1асГ белок будет существовать в форме гомо- и гетероте-трамеров I4; IJP; I2I2; I+13' Если мономер Is не связывается с индуктором, а тетра-мер в то же время сохраняет способность связываться с оператором, то фенотип доминантной суперрепрессии будет обусловлен необратимым связыванием молекул 1% (и возможно, гетеротетрамеров) с операторной областью ДНК. Если за доминантную суперрепрессию ответственны главным образом те-трамеры 1%, то смещение относительного содержания различных гомо- и гетеротетраме-ров в сторону значительного преобладания тетрамеров типа Ц по сравнению с 1^ должно повлиять на уровень репрессии с восстановлением чувствительности к индукции. Эту гипотезу можно проверить с помощью введения в клетку гена loci+ с суперпродукцией репрес-сора и последующей проверки оперона на индуцибельность.

15.11. У фага X поздние гены, включая ген R, находятся под контролем продукта гена Q, который обеспечивает возможность продления синтеза (при участии полимеразы хозяина) молекул мРНК, индуцированных на p'R. Фаги 434 и X обладают целым рядом общих генов, за исключением генов иммунитета и afr-сайта. Инфекция лизогена по фагу 434 фагом XR ~ будет сопровождаться наработкой продукта гена Q фага XR~. Благодаря этому окажется возможной экспрессия гена R + фага 434 за счет включения транскрипции поздних генов, которая инициируется на гомологичном промоторе p'R профага 434. Это явление было названо «трансактивацией». Достоверность интерпретации можно проверить с помощью инфекции фагом XR ~ штамма, лизогенного по фагу 434, также несущему му-тантный ген R ~. В этом случае лизис не должен наблюдаться.

Глава 16

Мутации, действующие на:

1. инициацию транскрипции 2. полиаденилирова-ние

3. сплайсинг р-глоби-новой гяРНК

4. инициацию трансляции мРНК

5. терминацию трансляции мРНК

6. область внутри

транслируемой части

мРНК

Фенотипическое проявление:

отсутствие Р-глобиновой гяРНК отсутствие р-глобиновой мРНК отсутствие р-глобиновой мРНК отсутствие р-глобина

синтез удлиненной цепи Р-глобина

преждевременная остановка синтеза Р-глобина или аминокислотные замены

16.5. В пользу этой гипотезы свидетельствует наблюдение об участии определенной последовательности ДНК, локализованной со. стороны 5' от гена ksp70 Drosophila, в ответе на тепловой шок в клетках млекопитающих, а также, вероятно, и в собственных клетках Drosophila. По-видимому, клетки млекопитающих располагают особыми регуляторными молекулами, которые активируются при тепловом шоке и могут узнавать данную последовательность ДНК. Существование такого рода общего регуляторного механизма можно рассматривать как свидетельство происхождения от общего эволюционного предшественника.

16.7. Трудности, связанные с использованием простого делеционного анализа для уяснения влияния данной последовательности ДНК на экспрессию прилегающего к ней гена, заключаются в том, что удаление определенной последовательности фактически приводит к ее замещению на другую, граничащую с ней последовательность. Эта последняя сама по себе может содержать участки, способные оказывать определенное влияние на экспрессию искомого гена. Ввиду этого интерпретация истинной роли делетироваиной последовательности может оказаться весьма неоднозначной. Метод линкерного сканирования не полностью свободен от вышеупомянутого ограничения. В то же время для уяснения функциональной роли замещаемой последовательности этот метод следует признать более адекватным, поскольку он основан на замене природных последовательностей на стандартный фрагмент ДНК того же размера.

16.9. На основании каждой из трех приведенных моделей могут быть сделаны различные предсказания относительно размеров рестрикционных фрагментов (тестируемых с помощью гибридизационных зондов на последовательности типа V2 и С), образующихся при обработке препаратов эмбриональной ДНК и ДНК из клеток плазмы. Согласно модели (а), гены V2 и С должны в эмбриональной ДНК находиться на разных рестрикционных фрагментах. В препаратах ДНК из клеток плазмы будут обнаруживаться -содержащие фрагменты, аналогичные фрагментам эмбриональной ДНК, а также новые фрагменты, содержащие связанные между собой гены V2 и С. В отличие от этой модели, модели (б) и (в) предсказывают, что характер фрагментов, полученных на основе препаратов ДНК из клеток плазмы, будет резко отличаться от набора V2- и С-содержа-щих фрагментов эмбриональной ДНК. Для выявления различий между предсказаниями моделей (б) и (в) необходимо располагать ги-бридизационным зондом, специфичным к последовательностям, разделяющим гены V2 и С. Эти последовательности должны быть представлены в эмбриональной ДНК и отсутствовать в ДНК из клеток плазмы (если допустить, что кольцевая молекула в модели (в) после вырезания из хромосомы не реплицируется).

Глава 17

17.1. Данный признак сцеплен с Х-хромо-сомой. В связи со случайной инактивацией одной из Х-хромосом женщины оказываются мозаичными по мутантному фенотипу. В некоторых клетках инактивированными окажутся мутантные хромосомы, в других-нормальные. Из-за такой мозаичности некоторые носители могут оказаться дальтониками только по одному глазу, а другие-иметь глаза, содержащие одновременно и цветочувстви-тельные, и нечувствительные фоторецеп-торные клетки.

17.3. Как было показано и для других зрелых структурных формирований, расположение клетки в бластодерме определяет последующий путь развития ее митотического потомства. Наблюдаемая билатеральная мо-заичность указывает на то, что клетки ХО, расположенные в определенной области бластодермы, в ходе развития будут формировать мужские гениталии, в то время как локализующиеся на другом участке бластодермы клетки XX будут развиваться с образованием женских гениталий. Тот факт, что 1% гинан-дроморфов в ходе развития получает полностью сформированные органы обоих полов, показывает, что исходное расположение двух типов клеток-предшественников не может быть одинаковым. Каждому типу гениталий должны соответствовать свои фиксированные участки локализации клеток-предшественников. Если оказывается, что область зачатка мужских гениталий «заселена» ядрами типа ХО, а область зачатка женских гениталий -ядрами XX, то происходит развитие одновременно двух типов половых органов. То обстоятельство, что при билатеральной и других вариантах мозаичности часто возникают неполностью сформированные гениталии каждого типа, может означать, что для полноценного формирования зачатков каждого типа требуется значительное количество соответствующих клеток. Обнаружение в числе гинандроморфов 1% особей, полностью лишенных половых органов, может быть объяснено тем, что их развитие происходило из бластодерм, содержащих ядра ХО в зачатке женских гениталий, а ядра XX-в зачатке мужских гениталий. Области локализации этих участков должны отстоять друг от друга на расстоянии 2 единиц карты, определяющей последующее развитие.

17.5. Сын имеет генотип XXY. Это означает, что он бесплоден и имеет верную ему жену.

17.7. Эти наблюдения означают, что зародыш формируется не более, чем из трех клеток внутренней клеточной массы.

17.9. Обратитесь к рисунку 17.8.

Глава 18

18.1. Наиболее значительное сходство заключается в способности клеток к неограниченному росту путем митотического д