Исследование тонкой структуры гена на примере фага Т4 (Бензер). Ген как единица функции (цистрон).

 


Классической работой, показавшей пределы мутационной и рекомбинационной делимости гена, стало исследование фага Т4, инфицирующего бактерию E. coli, проведенное в конце 50-х годов С. Бензером. Он изучал мутантные формы r II.

Штамм E. coli

Поведение мутантного фага r II

E. coli В

Образуют более крупные стерильные пятна по сравнению с фагом дикого типа.

E. coli S

Образуют стерильные пятна, не отличимые от пятен, образуемых фагом дикого типа.

E. coli К 12, лизогенная по фагу λ

Не могут размножаться в клетках этого штамма.

Взаимоотношения мутантов r II c различными штаммами E. сoli создают возможности для:

выращивания только ревентантов и рекомбинантов r+ (на штамме E. coli К 12(λ) ),

одновременного исследования мутантов r II и фагов дикого типа r+ (на штамме E. coli В),

размножения r II и фагов дикого типа r+ (на штамме E. coli S).

при заражении бактериальной клетки двумя фаговыми частицами между их геномами возникают связи, как между гомологичными хромосомами диплоида. При этом признаки фага дикого типа доминируют – образуются стерильные пятна стандартного типа на штаммах В и К 12 (λ). Т.о., возможно проведение функционального теста на аллелизм. Локус r II был разбит на два функционально самостоятельных участка гена, или как их назвал Бензер, цистрона А и В.

Функционально самостоятельные участки гена были названы цистронами. Цистрон представляет собой участок хромосомы, мутация в пределах которого обнаруживается в транс-положении. Понятие «ген» в функциональном отношении шире понятия «цистрон». Цистрон — участок ДНК, кодирующий первичную структуру одной полипептидной цепи или одной молекулы РНК (р-РНК или т-РНК). Ген же — участок ДНК, кодирующий первичную структуру одной молекулы белка, независимо от того, состоит он из одной субъединицы (в этом смысле понятия «ген» и «цистрон» совпадают) или из нескольких (И. П. Ашмарин, 1977)'. Бензер попытался дать конкретное выражение размеров цистрона. Исходя из того, что вся ДНК фага содержит 4.10~ нуклеотидов и 40 Щ из них составляют генетический материал, он установил, что каждая функциональная единица включает несколько сотен пар нуклеотидов: ген гПЛ — 800, rllB — 1500.


Предыдущие материалы: Следующие материалы: