Вопросы Германцу

[KPbI3]

Дисклаймер Заранее приношу извинения за бестолковое изложение вопросов и последующие, столь же бестолковые уточнения. Так как являюсь полным чайником как в химии, так и генетике. К сожалению не настолько владею английским, что бы попытаться получить информацию из более обширного источника, чем рунет.

Вопросы

1. В ходе кроссинговера (crossingover) гомологичные хромосомы обмениваются своими участками ДНК (DNA), насколько я понимаю разрезание молекулы ДНК происходит в произвольном месте.
2. На сколько частей в среднем делится молекула ДНК в ходе кроссинговера, к примеру у человека.

Заранее благодарю Вас за ответы.

ЗЫ Просьба к остальным участникам форума не обсуждать в этой теме личности, богов, СТЭ, ТБВ и т.д.

[Германец]

Для KPbI3

Вопросы

1. В ходе кроссинговера (crossingover) гомологичные хромосомы обмениваются своими участками ДНК (DNA), насколько я понимаю разрезание молекулы ДНК происходит в произвольном месте.


Не совсем так,точнее говоря это "обламывание" хроматид и их ввостановление в определенном месте, в месте хиазмат. Начнем с того, что кроссинговер происходит в мейозе, причем начало ему дают так называемые chiasmata в стадии мейотической профазы I. Chiasmata, это участки или точнее говоря пункты перекресчивания между хроматидами парных хромосом, исключение составляют X и Y хромосомы. Сколько их, зависит в первую очередь от длины хромoсом, Можно сказать и так, чем сложнее организм тем больше этих "перекрестков". Здесь существует такая закономерность, что возможность образования двух хиазмат в непосредственной близости друг от друга намного меньше, чем при случае, когда они более отдалены друг от друга. Это было доказано и математически при помощи статистики от зависимости длины ДНК и ее гибкости? (Не знаю, как перевести, но смысл думаю ясен. Это вроде на примере пружины, которую так растянули, что у нее нет больше той упругости). Дальше, количество chiasmat зависит и от внешних факторов, как температура, давление и т. д. Но это уже второстепенно. А кроме этого, в этот молекулярный процесс вовлекаются гены организма, которые также контролируют количество перекрестков. Протеины этих генов, стабилизируют сам комплекс хроматид (топоизомеразы), следят за "правильным" обламыванием (Rec A, B, C, D) чтобы нe нарушалась комплементарность А-Т и G-C, ввостанавливают ДНК (Лигазы).

2. На сколько частей в среднем делится молекула ДНК в ходе кроссинговера, к примеру у человека.

В одной хромосоме человека в среднем более 1000 генов. А всего их где-то 30.000. Между ними находятся участки средней репетитивной ДНК и полной репетитивной ДНК. Честно, точно я на этот вопрос ответить не могу, это зависит от всех вышеописанных факторов. Кроме того, эксперименты на генеративных клетках человека подвергаются строгому контролю государства, поэтому все основные факты исходят из исследований на дрозофиле. Если у Вас есть научный трактат, из которого у Вас и исходит вопрос по поводу человека, то дайте мне пожалуйста ссылку.

Надеюсь, что смогла Вам помочь.

[KPbI3]

Германец

Надеюсь, что смогла Вам помочь.

Вы меня еще больше запутали. Я вечером сформулирую те вопросы, что я не понял. И раз человек менее изучен, чем дрозофила, то мы перейдем к ней. Мне в сущности безразлично на каком примере хоть немного разобраться с генами

За попытку помочь большое спасибо!

[McLeoud]

KPbI3, вообще кроссинговер исторически служил способом выделения генов (в рекомбинационном значении термина). Т.е. чисто теоретически возникновение хиазм возможно на границе двух любых генов в хромосоме. В этом смысле потенциальные места возникновения хиазм строго определены.

[KPbI3]

Продолжим?

Германец

Можно сказать и так, чем сложнее организм тем больше этих "перекрестков". Здесь существует такая закономерность, что возможность образования двух хиазмат в непосредственной близости друг от друга намного меньше, чем при случае, когда они более отдалены друг от друга.

Это понятно.

Дальше, количество chiasmat зависит и от внешних факторов, как температура, давление и т. д.

Так, любопытно. Т.е. температура способствует перемешиванию генов? Давление? Ну если касаться наземных животных (растений), то давление вероятно влияет не сильно. Или все же сильно?

Но на мой первый вопрос Вы все же не ответили. Впрочем, похоже на него ответил Маклеуд.

Маклеуд

Т.е. чисто теоретически возникновение хиазм возможно на границе двух любых генов в хромосоме. В этом смысле потенциальные места возникновения хиазм строго определены.

Т.е. ДНК режется строго по границе гена?

[McLeoud]

KPbI3

Т.е. ДНК режется строго по границе гена?

При нормальном ходе процесса - да.

[KPbI3]

KPbI3

Т.е. ДНК режется строго по границе гена?

При нормальном ходе процесса - да.

Т.е. в клетке есть встроенный механизм, отслеживающий границы генов и разрезающий ДНК в нужном месте? Иначе в противном случае брака должно быть на порядки больше, чем удачных исходов. Так?

[RehNeferMes]

Т.е. в клетке есть встроенный механизм, отслеживающий границы генов и разрезающий ДНК в нужном месте?

Об этом - о генах-"маркерах", отмечающих границы "рабочих" генов, - хорошо написано в "Слепом часовщике" Р.Докинза.

[KPbI3]

Об этом - о генах-"маркерах", отмечающих границы "рабочих" генов, - хорошо написано в "Слепом часовщике" Р.Докинза.

Сейчас добуду, эту книгу у него я не читал.

ЗЫ Мда, только в доке, ну ладно буду мучацца.

[McLeoud]

KPbI3

Т.е. в клетке есть встроенный механизм, отслеживающий границы генов и разрезающий ДНК в нужном месте?

В клетке существует (точнее, образуется) специальная структура - синаптонемальный комплекс, - которая обеспечивает сближение и удерживание гомологичных хромосом. В дальнейшем она служит для удержания вместе участков хромосом в местах хиазм для предотвращения механических разрывов в этих местах. Однако, сам по себе кроссинговер - это явление уровня ДНК, и никакие известные клеточные структуры его явным образом не вызывают. Т.е. тут еще очень много белых пятен. Хотя я не слишком внимательно слежу за исследованиями в этой области - может быть, сейчас генетики знают гораздо больше.

[KPbI3]

Маклеуд

Хотя я не слишком внимательно слежу за исследованиями в этой области - может быть, сейчас генетики знают гораздо больше.

Подождем Германца.

[McLeoud]

KPbI3

Подождем Германца.

Я и сам с интересом ее послушаю

[KPbI3]

KPbI3

Подождем Германца.

Я и сам с интересом ее послушаю

Да, Германец - весьма удачное "приобретение" нашего форума

[Германец]

Для KPbI3

Теперь и я сообразила, что Ваш первый вопрос был несколько проще. Конечно, образование хиазм следует вне генлокуса, т. е. не в отрезках ДНК, кодирующих гены. А кроме того, хиазмы могут образовываться не только между одним геном, но и между рядом сцепленных генов, в районах специфических последовательностей нуклеотидов. Генетики дефинируют под этим локализационное образование хиазм. А отщепление самой ДНК происходит непосредственно в районе этих хиазм с помощью ферментов, а не строго у старт или стоп кодонов гена. Т. е. позиция этого места как раз и зависит от максимального пространственного сближения хроматид. Ну а где именно находятся "излюбленные места" для образования хиазм у ДНК, зависит от особенностей генома каждого вида организмов. Дальнейший же процесс от отщепления до ввостановления ДНК аналогичен хорошо изученному механизму гомологичной рекомбинации у бактерий и грибков.

Так, любопытно. Т.е. температура способствует перемешиванию генов? Давление? Ну если касаться наземных животных (растений), то давление вероятно влияет не сильно. Или все же сильно?

На счет внешних факторов. Такой феномен наблюдался у talaeporia tubulosa и у триплоидных растений. Но, цитирую Сайферта- молекулярные механизмы этого феномена до сих пор не поняты. Так что мне это тоже любопытно, но шеф приказывает мне уткнуться в грибки, а не разводить бабочек и зелень.

[KPbI3]

Германец

Теперь и я сообразила, что Ваш первый вопрос был несколько проще.

Безусловно проще, он вообще был преддверием третьего и четвертого вопроса.

Конечно, образование хиазм следует вне генлокуса, т. е. не в отрезках ДНК, кодирующих гены. А кроме того, хиазмы могут образовываться не только между одним геном, но и между рядом сцепленных генов, в районах специфических последовательностей нуклеотидов.

Да, безусловно, раз Вы сказали, что их на одну молекулу ДНК приходится не так много, то "распилить" ее на отдельные гены никак не получится

Генетики дефинируют под этим локализационное образование хиазм. А отщепление самой ДНК происходит непосредственно в районе этих хиазм с помощью ферментов, а не строго у старт или стоп кодонов гена. Т. е. позиция этого места как раз и зависит от максимального пространственного сближения хроматид.

Т.е. она расщепляется в интронах? Я правильно понял? А если в экзонах, то мы получаем генную мутацию?

Так что мне это тоже любопытно, но шеф приказывает мне уткнуться в грибки, а не разводить бабочек и зелень.

А чайников? У меня еще минимум два вопроса.