Факультет

Студентам

Посетителям

Генетический анализ у микроорганизмов

Тема: Генетика  

В генетических исследованиях классическими методами были выявлены основные закономерности наследственности: способность гена к самовоспроизведению, его изменчивость, способность к сохранению относительного постоянства структуры, способность к рекомбинации и дискретному функционированию как в системе генотипа, так и в системе фенотипа.

Однако материальные основы наследственности при этом оставались недоступными для изучения.

Успех анализа основ наследственности был осуществлен благодаря новым открытиям:

  1. химической основой хромосом являются нуклеиновые кислоты: ДНК, РНК и белки;
  2. структуры ДНК и РНК обеспечивают редупликацию хромосом и кодирование наследственной информации;
  3. ген-фермент, т. е. один ген контролирует структуру одного фермента; это открытие явилось логическим продолжением постулата Менделя-Моргана: ген — признак.

Эти отправные моменты послужили векторами развития нового уровня исследования основ наследственности: молекулярного и биохимического. Именно они раскрыли горизонты анализа тонкой структуры гена, являющегося основой наследственности.

Генетический анализ, основанный на методе скрещивания, подсчета классов расщепления в ряду поколений и учета мутаций у диплоидных организмов, позволил генетикам создать стройную хромосомную теорию наследственности. Однако с течением времени становилось очевидным, что для детального исследования природы наследственного субстрата гибридиологического анализа по фенотипу, проводимого на высших организмах, недостаточно. Например, для того чтобы изучить тонкое строение гена, необходимо с большой точностью учитывать как частоту мутаций, так и рекомбинации между близко расположенными локусами, а для этого требуется исследовать потомство в несколько сот тысяч и миллионов особей. Очевидно, в опытах на высших животных и растениях оперировать с миллионами особей невозможно. Кроме того, при генетическом анализе мутаций и рекомбинаций по фенотипу у высших организмов мы всегда имеем дело не с гаплоидными продуктами мейоза — гаметами, а с диплоидными продуктами оплодотворения — зиготами. Следовательно, обнаружение рецессивных мутаций и продуктов рекомбинаций возможно лишь в ряду поколений после перехода их в гомозиготное состояние. При этом регистрируется отдаленный результат тех процессов, которые осуществляются в мейозе.

Таким образом, разрешающая способность методов генетического анализа, основанного на скрещиваниях диплоидных особей высших организмов, оказалась недостаточной для изучения структуры и функции гена. Эти обстоятельства и привели к необходимости поисков новых методов исследования и анализа явлений наследственности и изменчивости на клеточном и молекулярном уровнях.

Более широкие возможности изучения гена дало использование микроорганизмов в качестве объекта генетических исследований. Во-первых, в работе с микроорганизмами при относительно простом оборудовании есть все возможности анализировать практически неограниченное число особей. Во-вторых, микроорганизмы имеют, как правило, гаплоидный набор хромосом и совмещают в себе функции гаметы и особи. В-третьих, каждая особь представляет отдельную биохимическую лабораторию, в которой под генным контролем происходит синтез живого вещества.

Изучение генетики микроорганизмов позволило обнаружить ранее неизвестные способы передачи наследственной информации. Открытие таких явлений, как трансформация, трансдукция, половой процесс у бактерий и парасексуальный цикл у грибов, раскрыли поистине сказочные возможности анализа основ наследственности.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: