ого типа подавить биохимический дефект мутации са, вероятно, в связи с тем, что необходимое вещество оказывается неспособным проникнуть через мембрану в клетки диска.

10.7. Разновидность гемофилии, которой страдает мальчик, обусловлена недостаточностью фактора свертываемости, отличного от фактора, недостающего большинству гемофиликов. Нормальное свертывание, обнаруживаемое при смешении образцов крови, представляет собой пример комплементации in vitro.

3 1

10.9. (гомосерин) -\* цистатионин -? гомоцистеин -»? метионин

Слово «гомосерин» заключено в скобки, поскольку только из приведенных данных нельзя сделать никакого вывода об участии этой аминокислоты в данном пути метаболизма.

Глава 11

11.1. Наблюдаемое включение в РНК любого из 32Р-меченых нуклеозидтрифосфатов говорит о том, что на 5'-конце РНК должен обязательно находиться трифосфат, и что для инициации транскрипции РНК-полимеразе (в отличие от ДНК-полимеразы) не требуется никакой затравки. Приведенные данные также свидетельствуют о том, что транскрипция начинается преимущественно с пуринового ну-клеозидтрифосфата. Для одних организмов это главным образом аденозинтрифосфат, для других-гуанозинтрифосфат.

11.3. а) 1 связь в АТР- для образования аминоа-цил-тРНК 1 связь в GTP- для высвобождения EF-Tu 1 связь в GTP- для транслокации рибосомы на один кодон

3 макроэргические связи

б) 1 связь в GTP-для образования инициа-торного комплекса

1 связь в АТР-для образования метионил-ТРНКМй

147 макроэргических связей- для включения еще 49 аминокислот

149 макроэргических связей 11.5. ХН56-Р'; R120-P'; A2R7-P 11.7. Одна из возможных гипотез заключается в том, что благодаря полиаденилиро-ванию происходит стабилизация цитоплазма-тических мРНК и увеличение времени их жизни в рамках всего цикла клеточного развития. Новые гистоны требуются на том этапе развития клетки, когда в результате репликации ДНК возникает потребность в образовании дополнительных нуклеосом. Отсутствие благодаря которой на транскрипционном концевых polyA-участков у гистоновых мРНК уровне может осуществляться эффективная может обеспечивать их быструю деградацию, регуляция гистоновых генов.

Глава 12

12.1. Участок мРНК, считанный с области гена между двумя мутациями, сдвигающими рамку считывания, транслируется в виде аминокислотной последовательности, как правило, заметно отличающейся от исходной нормальной последовательности. Образующийся при этом белок может сохранить, хотя бы частично, ферментативную активность, только если замена участка аминокислотной последовательности имела место в области структуры белка, в функциональном отношении малосущественной. Если такая замена происходит в функционально существенной области, супрессия наблюдаться не будет.

12.3. Вырожденность кода в сочетании с неоднозначным спариванием позволяет кодировать одни и те же аминокислоты как относительно A/U-богатыми, так и G/C-богаты-ми кодонами. Поэтому в Micrococcus lysodeikticus может использоваться код, основанный преимущественно на G/C-богатых, а в Tetrahymena pyriformis-на. A/U-богатых ко-донах. Альтернативная интерпретация может заключаться в том, что оба организма используют примерно одинаковый набор кодовых слов, но заметно отличаются по составу некодирующих участков генома, которые в одном случае являются А/Т-богатыми, а в другом - G/C-богатыми. Определение нуклеотидной последовательности известных кодирующих участков ДНК каждого из этих организмов позволит сопоставить частоты использования в них кодонов различного состава.

12.5. В результате мутации NG813 в гене Z должен был возникнуть кодон UGA {opal).

12.7. Трансляция природной РНК, выделенной из целого вируса, должна в системе in vitro направлять образование тех же полипептидов, что синтезируются in vivo, если вирусная РНК представляет собой собственно мРНК.

12.9. То обстоятельство, что исходный мутант AamlS способен комплементировать дефект температурочувствительного производного Аат18, указывает на то, что новая мутация должна была затронуть ген, отличный от А, и в то же время приводить к восстановлению функции гена А. Одно из возможных объяснений заключается в том, что новая мутация могла затронуть участок перекрывания генов Л и В. И в самом деле, определение нуклеотидной последовательности в одном из псевдоревертантов AamlS, названном Btsll6, показало, что такое справедливо. Так выглядят соответствующие фрагменты нуклеотидной последовательности некоди-рующей цепи у фага дикого типа и у обоих мутантов:

фаг дикого ACGCAGAAGTTA типа:

Aaml8: ACG7V1GAAGTTA TAG = am Btsll6: ACG 7Л4СА AGTTA

Мутация Aaml8 сказывается на структуре продукта гена В, вызывая замену Ala -> Val, которая, однако, не оказывает заметного влияния на функционирование белка, продукта гена В. Замена еще одного нуклеотида проявляется в аминокислотной замене Glu ->? -? Gin, которая придает белку В температу-рочувствительность, и в то же время сопровождается удалением терминаторного кодона в гене А, приводящем к образованию полностью функционального белка А.

Глава 13

РНК-полимераз

Рибозные субстраты

Нет необходимости в З'-ОН-затравке

Избирательное считывание одной из цепей

Нет механизма исправления ошибок

Нет 5' -»? З'-экзонукле-азной активности

ДНК-полимераз

Дезоксирибозные

субстраты Необходима З'-ОНзатравка Считывание обеих цецей

Исправление ошибок

Проявление 5' -> З'-эк-зонуклеазной активности

Время

+Рифампицин

Рифампицин ингибирует инициацию

13.3. Мутант w: ген, кодирующий один из компонентов ДНК-поли-меразы III х: ген dnaB или dnaC z: ген, кодирующий один из компонентов РНК-поли-меразы.

ФХ174 G4 М13

двойные w z мутанты х z

w х

Время

13.7. Для репликации ДНК фага X необходимо использование соответствующих белков клетки-хозяина, кодируемых ее собственными генами. Напротив, в геноме фага Т7 должны содержаться гены, кодирующие белки, которые обеспечивают независимую от клетки-хозяина репликацию фаговой ДНК.

13.9. 1) Вырезание неправильного нуклео-тида при действии репарационной эндону-клеазы и 5' -* З'-экзонуклеазы, а затем-репа-ративный синтез.

2) Удаление неправильного основания при действии JV-гликозилазы и ЛР-эндонуклеазы, затем-репаративный синтез,

13.11. В четырех различных экспериментах каждый из [ot-32P] dNTP использовали по отдельности для введения метки в ДНК, синтезируемую ДНК-полимеразой I при участии природной ДНК в качестве матрицы. Каждый из образцов меченой ДНК далее подвергали расщеплению, как описано в задаче, после чего определяли долю радиоактивности, связавшейся с каждым З'-дезоксирибонуклеотидом. Эти данные позволяют определить частоты встречаемости «ближайших соседей» для каждого из 16 динуклеотидов, входящих в состав ДНК. Если бы цепи ДНК были параллельны, то выполнялось бы следующее соотношение между упомянутыми частотами:

pGpA = pCpT; pCpG = pGpC; ...

В то же время при антипараллельной ориентации цепей двойной спирали эти соотношения выглядели бы иначе:

pGpA = рТрС; pApG = рСрТ; pTpG = рСрА; рАрС = pGpT

Глава 14

AG ,,5'

3'

У5' 3'

5' У У

5' У У

У5' 1 3'

У5'

5' У У 5'

У у

14.1. Пример IA

ТС AG ТС AG ТС СТ G А AG ТС СТ G А СТ G А СТ G А

Обратите внимание, что этот аск является аберрантным 4:4 по маркерам, расположенным внутри нерепарированного гетероду-плексного участка ДНК, и обнаруживает при первом делении расщепление X и х, а при втором делении-расщепление У и у.

14.3. У дрожжей после мейоза хроматида, содержащая гетеродуплексную ДНК, будет обнаруживаться в единичной споре. Если не произойдет исправления ошибки спаривания, то при репликации ДНК, предшествующей прорастанию и делению споры, образуется пара хроматид, несущих различные аллели гена, содержавшего неисправленную ошибку. При первом клеточном делении произойдет расщепление аллелей по двум различным дочерним клеткам, и в ходе дальнейшего деления клеток образуется целая колония, содержащая клетки каждого из двух вариантов генотипа. Поскольку клетки дрожжей не проявляют высокой подвижности, клетки двух типов будут, как правило, обнаруживаться в разных секторах такой колонии. Выявить такие колонии можно при пересеве методом отпечатков на селективную среду, поскольку в отличие от обычных колоний, колонии, образованные клетками двух типов, будут иметь секториальную форму. С помощью дополнительных генетических тестов можно подтвердить присутствие в выявленной колонии клеток двух генотипов.

14.5. При расщеплении креста молекулы приобретают линейную форму в результате смещения области перекреста к одному из концов и последующего расхождения двух молекул ДНК (см. рис. 14.4).

14.7.

а Единичная А

О

рекомбинация/^

ВАЬ

1/^ л.

Единичная рекомбинация

Двойная рекомбинация

а

А ? а А ,, а «.JL

Q .О Q О—ОТ

В

(Т

14.9. В ходе репликации РФ ДНК фХ174 расщепляется в области цистрона А белком cisA. Поскольку одноцепочечные разрывы ДНК необходимы для процесса рекомбинации, образование такого разрыва, вероятно, приводит к повышению частоты рекомбинации в этой области ДНК по сравнению с частотой, характерной для остальной части молекулы. Более высокая вероятность рекомбинации в области цистрона А приводит к искажению генетической карты (рис. 14.19).

14.11. Аберрантные аски типа 5:3 могут возникать только за счет нерепарированной гетеродуплексной ДНК. Преобладание асков типа 6 :2 по сравнению с асками 5 :3 предполагает механизм рекомбинации, в соответствии с которым возникает относительно небольшая область гетеродуплекса, и образование асков 6:2 оказывается более предпочтительным, чем асков 5:3. Модель «двухцепо-чечный разрыв-репарация» может удовлетворительно объяснить наблюдаемую закономерность, если предположить, что величина образующейся двухцепочечной бреши (рис. 14.12) гораздо больше, чем размеры одноцепочечных концов с каждой стороны от этой бреши. Если это действительно так, то аски 5:3 могли бы возникать только при наличии маркеров в тех небольших участках одноцепочечной ДНК, которые приводят к образованию гетер