Hogy a kromoszómák a baktériumok és vírusok

Eddig már beszéltünk DNS szerkezete, hogyan kódolja az örökletes tulajdonságok, de nem mondták, hogyan kell megépíteni kromoszóma baktériumok és bakteriofágok.

A gyors fejlődés a genetika és a citológiai, nem hagyhatta figyelmen kívül ezt a kérdést. Mivel gyakran a múltban történt, genetikai kísérletek, és gyakran előre citológia. A citológiai mindig nem tudja azonosítani a kromoszóma baktériumok, még nem lehetett gondolni az elektronmikroszkóp, és a genetika alapján kísérleteik hoztak létre az ötlet, hogyan kell felépíteni egy kromoszóma baktériumok és fágok.

Ezek a gondolatok nem illenek a szokásos rendszerben minden korábban vizsgált kromoszómák a magasabb rendű szervezetek - növények és állatok - hasonló szerkezetű rúd alakú szerkezetek, változatosan ívelt, azonos színekben. És kísérletek genetikusok baktériumok és fágok, kiderült, hogy a kromoszómák a baktériumok nem ragad, és zárt gyűrűket. Ez egy új és ismeretlen.

Mielőtt tudósok személyesen győződve arról, hogy a baktériumok, fágok kromoszómák formájában egy gyűrű, amely sokszor bizonyult közvetve - és vegyészek és fizikusok és genetikusok. Ezért, amikor az első lövés a kromoszóma, ahol tényleg feküdt összegömbölyödve a gyűrűben, különösen egy nem figyelt rá.

Először feltételezzük, hogy a kromoszómák a baktériumok és fágok - gyűrű, kifejezett Jacob és Wollman. Ez történt az alábbiak szerint.

Angol tudós Hayes tanulmányozta a genetikai jellegek anyagcsere folyamatok baktériumok. Átment a különböző baktériumok, és figyelte, hogy mi történik közöttük. Ő is volt, mondjuk, egy baktérium, amely képes növekedni jelenlétében streptomycin (ők hívták streptomycin rezisztens mutánsok), és ezen kívül volt egy másik mutációja +. Hayes úgy döntött, hogy ezeket a határokat baktériumok nem növekszik jelenlétében streptomycin és egy mutációval rendelkező.

Azt találtuk, hogy egy ilyen kereszt van lehetséges sejtek, amelyekben mutáció azonnal A - és sztreptomicin rezisztencia. De, hogy egy cella mutációja + és az érzékenység nem lehet soha streptomycin. Kiderült, hogy a baktérium a fajta különböző. Némelyikük át a tüneteket, míg mások - nem.

Hayes úgynevezett ezek a baktériumok a férfi és női. Az ő kísérletek, tette egy másik fontos következtetés: bizonyíték van továbbítása polaritás. Amikor a csíra magasabb rendű szervezetek sejtjeiben megtermékenyíteni egymást, kromoszómák egyszerűen összeolvad. A baktériumok, más a helyzet. Apja férfi kromoszómák a sejt behatol a nő, és lehetőség van az óra, hogy megünnepeljék a belépési egyre több géneknek a anyasejt. 10 perc után a kezdete közötti érintkezés a sejteket a női sejt tartalmaz egy gént A, 15 perc után - B öt perc - B és így tovább, amíg egy másfél-két óra összes gén egyik sejtből nem kerülnek át a többi.

Mindkét feltételezés Hayes később megerősítette.

A tudósok azonosítottak sok női és férfi vonalak és megtámadta őket erőteljesen kereszt. Itt és megvan egy esemény, amely nem magyarázható másképp, mint azt a feltételezést, hogy a kromoszómák baktériumok formájában léteznek egy gyűrű.

Anélkül, hogy a bonyolult genetikai kifejezések és jelölések, azt feltételezzük, hogy mi lesz újraszámozhatja összes gén a kromoszóma a baktérium. Megfordultak húsz. Ha a sejt egy kromoszóma pálcák, jelei baktériumok mindig kell továbbítani a következő: először az első, majd a második - és így tovább, amíg a huszadik. De kiderült, hogy a különböző kísérletekben gének át különböző módon. Néha, sőt, az első volt az első, majd mások: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, és néha mutatják kezdődik valahol a közepén, például: 5, 6, 7, 8, 9, 10 11, majd elhallgatott.

Amikor összegyűlt egy csomó információt az eljárás jeleit adások ezekről sorozat kaptuk:

9, 10, 11, 12, 13, 14

16, 17, 18, 19, 20, 1,2, 3.

Bár ezek a sorozatokat nem gyűjtött elég, a tudósok a benyomást keltették, hogy a gének a kromoszómák baktériumok véletlenszerűen vannak elrendezve.

De amikor ezek a sorok vásárolt óvatosan, láttunk egy fontos jellemzője. Ezek valóban lehetne csökkenteni egy számot azt feltételezve, hogy a kromoszóma baktérium egy gyűrű, amely lehet törni bármely helyen, és így bármely gének lehet továbbítani az első.

Úgy tűnik, hogy minden világos. Azonban a rejtélyes kérdések nem csökkent. Először is, mit jelent a „szünet kromoszómák cseng bárhol”? Hogyan lehet megtörni? Nos, minden alkalommal, amikor a gyűrű elszakad, mielőtt a kereszteződés végzik? És ennek eredményeként, amelynek a gyűrű elszakad?

Végül Hayes és Jacob és Wollman világossá tette. Bebizonyították, hogy a gyűrű valóban szakít minden alkalommal átlépése előtt. És azt találták, hogy a „könnyek” kromoszóma. Kiderült, a férfi sejtek vannak kis részecskék, úgynevezett szexuális tényezők (F-tényezők). Általában szex tényező létezik egy cellában külön a gyűrű kromoszóma. (Mellesleg, a szex faktor és meghatározza a természet a férfi vagy női sejtek).

Amikor a szex tényező kapcsolódik a kromoszóma, hogy megszakad és a padló tényező kezd játszani a sokk. Úgy néz ki, mint egy egyszerű kép a Volga. Hosszú, hosszú úszik egy hatalmas uszály, amely ragaszkodtak a szigorú tolóhajó. Úgy tűnik, hogy egy ilyen baba, és nem mozdult egy hatalmas uszály, de valójában A nyomógomb észrevétlenül tolja neki hátulról, és ő fürgén mozog a Volga hullámok.

És az F-faktor „kapaszkodva”, hogy a végén a törött kromoszómák, „push keresztül” ez az anya sejt. Ha semmi sem ideje, hogy leválassza a sejteket egymástól (ami legtöbbször ez a helyzet), akkor a teljes kromoszóma az apa tud hatolni az anyasejt. Ha a kapcsolat a sejtek hibás, ez csak egy kis töredéke a kromoszóma bemegy az anya sejt.

Különböző módon és milyen módon a tudósok megerősítették az érvényességét a feltételezést, hogy a bakteriális kromoszóma - gyűrűt. És most a különböző baktériumok még ismert gének sorrendje a gyűrűket. Egyes baktériumok élnek az emésztőrendszerben, mint az E. coli és a szalmonella, annyira hasonló, hogy ha megnézzük a kromoszómák, hogy első pillantásra nem veszi észre a különbséget - így azonos génjeiket. Csak itt-ott, akkor láthatjuk a kis egyező darab.

Tehát a molekuláris szinten indokolt volt sokáig kifejezte álláspontját, hogy az evolúció volt köszönhető, hogy az alig észrevehető változások pontja az öröklődés. Ezt a feltételezést tette még Darwin, majd megszilárdult kiemelkedő szovjet genetikus professzor Szergej Szergejevics Chetverikov 1926.

Története felfedezése gyűrű kromoszómák bakteriofágok nem volt kevésbé érdekes. Továbbá, ha a legtöbben azt mondják, javára gyűrű alakú kromoszómák baktériumok mondta genetika, a fág ezt a szót hangzott ajkáról biokémikus - amerikai tudós Sinskhaymera. Sok szempontból tanult kromoszóma szerkezet legkisebb bakteriofágok - # 966; H174. Ezt a fág gyakran nevezik röviden „Fix” (az első betű fi és X). Ez egy kromoszóma DNS, mint egyláncú. Emlékszel, amikor azt mondtam, hogy a DNS szerkezetét, azt mondták, hogy ez lehet az egyik - vagy kettős szálú. A fix ez csak egyszálú.

Azok között az enzimek a sejtben található, azt találták, akik elpusztította a DNS-t. De mindegyikük tette különböző módon: néhány könnyezés DNS közepén, mások lehasítjuk nukleotidot a végei, a harmadik polimer molekula osztva egyenlő darabokra. Amikor Sinskhaymer próbált szakad le a fix DNS nukleotid végétől a molekula megfelelő enzimmel, azt, hogy a meglepetés, hogy nem működött. A végén a kromoszóma nem jött le.

Ezután Sinskhaymer döntöttünk, hogy ellenőrizze: Ne üljön a kromoszómák végéhez bármilyen „fehérje sapka”, ami egyszerűen nem adja ezt a megközelítést az enzim DNS-t. A stroke-hagyjuk a másik enzim, amely „megeszi” proteinek, de megérintette a DNS-t és ezután megpróbálta elindítani „harapás” DNS végződik, egy első enzim. Ha ez a szűrés nukleinsav-protein, most, miután alkalmazása az enzim fehérjék fogyasztják, a DNS-t szükségszerűen összeomlott. De minden ugyanaz maradt - az enzim DNS hányás minden, nem volt hajlandó megtörni a rögzítés kromoszóma DNS-t. Ezután Sinskhaymer tanulmányozására alkalmazták kromoszóma ezen fág fizikai módszerekkel. Megpróbált nézni, hogyan kell viselkedni fiksovye kromoszóma, ha elkezdenek kiválni ultracentrifugacsövek. A tudósok legnagyobb meglepetésére a kromoszómák nem úgy viselkedett, mint egy pálcát, hanem gyűrű.

Ezután az összes korábbi kudarcok világossá vált. Természetesen ez nem egy fehérje, és nem mást. Csak könnyek enzim DNS végeiről, míg nincs DNS fixálást véget is ér. A kromoszóma ennek a fág-gyűrű.

Emlékezzünk, hogy a kezdeti hipotézis hitték, hogy az építkezés az új DNS-szál a következők. A hidrogénkötések, hogy tartsa össze a két DNS-szálból van törve, és a szabad végeket kezdenek kialakulni partnerek - az adenin, timin és guanin-citozin, stb Mivel az eredeti DNS kettős szálú, majd diszpergáljuk két egyedi szálát és kezdődik befejezése „tükör.”. másolatok és, a végén, ezáltal két teljesen azonos, kettős nukleinsav szállal. Hasonlóképpen, képzelni, és képződését a hírvivő RNS. Miután mindkét DNS-szál lehet építeni egy másolatot reprodukció, akkor miért nem épít magának ily módon az RNS? Az első, az a tény, hogy mind a folyamatok pontosan, nem kétséges. De amikor elkezdték megérteni alaposabban a nyugodt világosság eltűnt. Bíró magadnak. Mi mindig folytatta a teljes egyenlőség szálak. De igaz ez? Tegyük fel, hogy az írás az egyik szálon a nyelv alapján a következő mondatot: ATGTAATSAGTTSA „rögzítésének jelzése (pl hajszín). De a második menet lesz rögzítve nem ugyanaz, és TATSATTGTTSAGT mert az egyik szálon a bázis pontosan beállítani az alap, a másik, mint egy szabály, hogy az adenin csatlakozni timin és csak timin és guanin citozin csak citozin, mindig el kell végezni. Ezért olvassa a mondat az egyik szál, akkor kap egy sor aminosavak (ne felejtsük, minden aminosav saját triplett nukleotidok), és az olvasás a második szál - igen eltérő. És kiderül, hogy az első három a felső szál ad nekünk aszparagin, és a megfelelő hármas az alján a szál - glutaminsav. Ezért mi van kialakítva az első szál lesz egy teljesen más jelentése, mint az egyik, hogy megadja a második. Inkább egy adna egy értelmes mondatot, és a többi - mintha annak tükörképe.

Felmerült a kérdés: mi, a sejtben olvasni mindkét szál - és szemantikai és értelmetlen? És ha mindkettőt, akkor miért értelmetlen?

Amikor Sinskhaymer találtuk, hogy CONST nukleinsav által képviselt csak egy szál következtetés egyértelmű: megköveteli csak egyetlen szál. Fix költségek egyetlen szál.

Azonban nagyon hamar újra Sinskhaymer találtuk, hogy egyszálú DNS-rögzítés, belépő a sejt elkezd osztódni, különösen alakul az úgynevezett „replikációs forma” - más szóval, kiegészíti magának egy második italt, és csak ezután kezdődik a DNS reprodukcióját fixálás.

Hamarosan, amerikai biokémikus Berg töltött RNS-szintézis in vitro és tanúsította: igen, mindkét DNS-szál kialakításában részt vevő messenger. Úgy tűnik, hogy minden világossá vált.

Azonban, a folyamatok a sejten belül mehet egészen másképp, mint egy kémcsőben. Honnan tudod, hogy mi történik a sejt?

Ebben a szakaszban a kutatás az megint egy nagyon kényelmes modell fág fix. Miután az összes, csak egy érett fág DNS-szál. És egy fertőzött sejtben az ezzel a fággal csak kettős szálú DNS-t az azonos fág replikatív formában őket. Ha sikerül megkülönböztetni a sejt külön replikatív formájú fág DNS-t, messenger RNS-fág, és így képes lesz összefűzésére-RNS a DNS-hez, akkor valószínűleg az összes meghatározni? Ekkorra a módszert fejlesztettek úgynevezett nukleinsav hibridizációs. Két fonal kapcsolódnak egymáshoz, hidrogén pároztatott szálak és így létrejön a kettős szálú szerkezet. Ha a szálak nem kapcsolódnak egymáshoz, akkor ezek a hibridek nem képződik.

A laboratóriumi vizsgálat kezdődött Spigelmana a hírvivő RNS szintéziséhez fertőzött sejtekben fix, majd távolítsa el az RNS és megpróbálja párosodnak egyszálú és kettős szálú DNS-t (replikatív forma). legfinomabb kísérleteket végeztünk.

Ennek eredményeként azt találtuk, hogy a fág-RNS-t hasonló csak egy a replikatív forma menet, és nem az, hogy jött a fágrészecskék sejteket megfertőzni. Kiderült, hogy ez a t szintetizáltunk, és RNS-t a sejten belül, hogy a befejezetlen másolata az eredeti DNS-molekula.

Beszélgettünk egy kicsit fág fix, de ma már ismert, hogy egy ilyen nagy bakteriofág T4 is van egy kör alakú kromoszóma. Ugyanezt az eredményt kapjuk az állati vírusok. Ring kromoszómán található a vírus poli-ohm. Várható, hogy a lista bővül hamarosan világossá válik, hogy minden fágok és vírusok kör alakú kromoszómák.

Oszd meg barátaiddal