VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Изучение различных мутантных фага фХ 174 позволяет ученым наиболее полно представить механизмы функционирования фага и закономерностей развития жизни на генетическом уровне. Также исследование мутации способствует построению наиболее полной генетической карты вируса чтобы значительно расширить знания о существующих способах записи генетической информации.

Мутантные формы фага фХ 174

Генетики выяснили, что если инфицировать бактериальную клетку фагом фХ174 при непермиссивных условиях, то начнут происходить условно летальные мутации, которыенарушают процесс репродукции фагов. Для определения влияния двух независимых мутаций на одну функцию,используется комплементационный тест. Бактерии при непермиссивных условиях заражают фагами с разными мутациями. Если в клетках фаги размножаются, то каждый из вирусов выполняет функцию, которую другой выполнить не способен.Обе эти мутации связаны с различными генами и являются комплементарными. Комплементационный анализ показывает, что мутанты относятся к 8 группам комплементации. Например, при инфицировании клеток бактериофагами am10 и am9 происходит лизис бактериальных клеток, фаги способны размножаться, а при инфицировании фагом am9 и am32, вирусы не размножаются, а значит

обе мутации принадлежат одной и той же группе комплементации. Сегодня уже исследовано большое количество разных мутаций для создания генетической карты.

Рекомбинационный анализ мутаций фага фХ 174

Путем двухфакторного и трёхфакторного скрещивания анализируют соотношения между мутациями бактериофага фХ174.

Двухфакторные скрещивания проводятся следующим образом:

- бактериальные клетки инфицируют двумя мутантными фагами;

- после гибели бактерий определяют число дочерних фагов и рекомбинантов по количеству негативных колоний на культуре.

Трёхфакторные скрещивания применяют для выявления порядка расположения мутации. Из рисунка 2 следует, что геном фага фХ 174 – кольцевая ДНК. Следовательно, функциональные элементы, выявленные при проведении комплементационного теста, совпадают со структурными элементами генома.

Генетическая карта фХ174 в целом идентична действительной генетической последовательности ДНК фага. Однако, наблюдается некоторое несоответствие.

Локализацияграниц между генами отличается от их локализации на генетической карте: ген В локализован внутри гена А, а ген Е внутри гена D.

Частотырекомбинаций не совпадают с физическими расстояниями в области гена А.

Обнаружен ген J, локализующийся между генами D и F.

Предполагается также наличие гена К, включённого в ген А и захватывающего его конец и начало гена С, кодирующего ещё один белок. В клетках, заражённых фагом G4, кроме белков, гомологичных белкам фага фХ 174, был идентифицирован фаговый белок, сходный с гипотетическим белком гена К.

Также в клетках, заражённых фХ 174, синтезируется белок А*, функция которого пока не выяснена.

В ходе исследований было установлено, что организация генома фага фХ 174 не уникальна, перекрывающиеся гены являются распространённой особенностью организации генома. Их происхождение связано с эволюцией модекул ДНК.

Изучение мутаций фага фХ174 очень важны для фундоментальной науки. Работа в данном направления поможет выявить новые, скрытые мутации, кодирующие новые свойства фага фХ 174.

Литература:

1. Ф. Айала, Дж. Кайгер, под ред. Ю. П. Алтухова, перевод с англ. А. Д. Базыкина, «Современная генетика» в 3-х томах, том 1, изд. «Мир», 1987;

2. Ф. Айала, Дж. Кайгер, под ред. Е. В. Ананьева, перевод с англ. А. Г. Имашева, А. Л. Остерман, Н. К. Янковский, «Современная генетика» в 3-х томах, том 2, изд. «Мир», 1988;

Код для цитирования: Скопировать