Молекулярно-генетические механизмы повышенной устойчивости бактерий к потенциально-летальным повреждениям ДНК

Молекулярно-генетические механизмы повышенной устойчивости бактерий к потенциально-летальным повреждениям ДНК

Автор: Вербенко, Валерий Николаевич

Шифр специальности: 03.00.15

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2009

Место защиты: Гатчина

Количество страниц: 310 с. ил.

Артикул: 4661231

Автор: Вербенко, Валерий Николаевич

Стоимость: 250 руб.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
1.1. РЕАКЦИЯ БАКТЕРИЙ НА ПОВРЕЖДЕНИЕ ДНК, , РЕКОМБИНАЦИОННАЯ РЕПАРАЦИЯ И СВЯЗЬ С РЕПЛИКАЦИЕЙ Д1I.
1.1.1. Основные категории генов, участвующих в защите генома.
1.1.2. Однонитевые повреждения ДНК и их репарация.
1.1.3. Алкилирование Д1 ПС и адаптивный ответ.
1.1.4. Реакция на окислительный стресс.
1.1.5. Механизмы эксцизионной репарации.
1.1.6. Коррекция ошибочно спаренных оснований
1.1.7. ответ . i на повреждение ДИК.
1.1.8. Происхождение двунитевых повреждений ДНК и их репарация.
1.1.9. Ранние модели репарации двунитевых повреждений ДНК.
1.1 Пути рекомбинационной репарации у . i.
1.1 Репарация двунитевых концов ДНК в отсутс твие .
1.1 путь рекомбинационной репарации.
1.1 Репарация ДНК по пути рекомбинации.
1.1 Репарация двунитевых разрывов ДНК iфи участии фермента .
1.1 Рекомбинационная репарация, зависящая от репликации, и белок РпА.
1.1 Модель репарации, сопряженной с репликацией ДНК.
1.1 Подготовка двунитевых концов ДНК нуклеазой .
1.1 Гены, кодирующие экзонуклеазу V.
1.1 Деградация ДНК после облучения ионизирующей радиацией и УФсветом.
1.1 Деградация ДНК как способ контроля хромосомной репликации.
1.1 Роль белка в рекомбинационной репарации.
1.1 Клеточные процессы, зависящие от .
1.1 Контроль активности .
1.1 Значение рекомбинационной репарации.
1.1 Клеточные процессы, сопровождающиеся рекомбинационную репарацию.
1.1 Унифицированный механизм репарации двуни тевых разрывов.
1.2. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СТРЕССОВЫЕ СИСТЕМЫ КЛЕТКИ И РАДИОУСТОЙЧИВОСТЬ.
1.2.1. Реакция бактериальной клетки на тепловой шок во время облучения.
1.2.2. Система иостэкеионенциальных белков.
1.2.3. Стрессовый ответ холодового шока.
1.3. ГИПЕРРАДИОРЕЗИСТЕНТНЛЯ БАКТЕРИЯ i i И РОЛЬ ПОДОБНОГО БЕЛКА.
1.3.1. Характеристика радиочувствительности . i.
1.3.2. Роль рекомбинанационной репарации и белка в радиоустойчивости . i.
1.3.3. Ингибирование радиационноиндуцированной деградации у . i.
1.3.4. Дополнительные факторы радиоустойчивости . i.
1.4. СВОЙСТВА МУТАНТОВ ii i К АМГ.
1.4.1. Радиобиологическая характеристика мутантов .
1.4.2. Предварительная характеристика мутантных аллелей .
1.4.3. Сравнение мутантов . i и . i.
1.5. ПРИРОДНЫЕ ПЛАЗМИДЫ, ПОВЫШАЮЩИЕ РАДИОУСТОЙЧИВОСТЬ БАКТЕРИЙ.
1.6. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
2.1. Штаммы ii i, , i i,
фаги и плазмиды
2.2. Получение рекомбинантных плазмид.
2.3. Среды.
2.4. Трансдукция.
2.5. Споттест для качественной оценки уровня радиочувствительности
2.6. Изучение зависимости выживаемости клеток от дозы уизлучения
2.7. Клонирование локусов .
2.8. Определение экзонуклеазной активности.
2.9. Ввсдепие радиоактивной метки в белки.
2 Введение радиоактивной метки в клеточную ДНК.
2 Определение относительной эффективности посева мутантного фага.
2 Определение частоты замещения хромосомного аллеля.
2 Выделение плазмидной ДНК.
2 Электрофоретическое разделение плазмидной ДНК и белков.
2 Полимеразная цепная реакция, гибридизация и секвеннрование ДНК.
2 Математическая обработка результатов опытов.
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. КОНСТИТУТИВНЫЕ И ИНДУЦИБЕЛЬНЫЕ ПУТИ РЕПАРАЦИИ И РАДИОУСТОЙЧИВОСТЬ.
3.1.1. Роль пути рекомбинационной репарации, сопряженной с репликацией,
в радиоусгойчивости мутантов ii i.
3.1.2. Роль индивидуальных генов и путей рекомбинационной репарации в радиационной устойчивости . i.
3.2. МУТАНТНЫЕ АЛЛЕЛИ РАДИОРЕЗИСТЕНТНОСТИ ИЗ ШТАММА II I 4 КЛОНИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА.
3.2.1. Клонирование и селекция рекомбинантных плазмид.
3.2.2. Свойства клонированной рецессивной мутации .
3.2.3. Свойства клонированных доминантных аллелей .
3.2.4. Аддитивность радиозащитного действия двух классов аллелей .
3.3. КОНСТИТУТИВНОЕ ИНГИБИРОВАНИЕ ДЕГРАДАЦИИ ДНК, ВЫЗВАННОЙ ФЕРМЕНТОМ . В МУТАНТЕ 4 . I.
3.3.1. АТФзависимая деградация ДНК в клеточной фракции, содержащей экзонуклеазу V.
3.3.2. Оценка экзонуклеазной активности с помощью мутанта фага Т4 2.
3.3.3. Предварительное картирование мутантного аллеля из радиоустойчивого штамма i4.
3.4. СВОЙСТВА МУТАНТНОГО АЛЛЕЛЯ .
3.4.1. Тестирование радиозащитного эффекта плазмиды 8 на и путях рекомбинационной репарации.
3.4.2. Компенсация дефекта гена v, кодирующего ДНКгеликазу II, мутантным аллелем i8.
3.5. ПРИРОДНАЯ ПЛАЗМИДА 1 ИЗ К, ПОВЫШАЮЩАЯ РАДИОУСТОЙЧИВОСТЬ ШТАММОВ ii i К.
3.5.1. Радиочувствительность штаммов .
3.5.2. Электрофоретическое разделение плазмидных ДНК из . К.
3.5.3. Изменение радиочувствительности штаммов . i, трансформированных плазмидой СпГ.
3.5.4. Способность плазмиды 9 1 поддерживать размножение
роЛзависимых репликонов.
3.6. РОЛЬ СТРЕССОВОЙ СИСТЕМЫ БТШ В РАДИОУСТОЙЧИВОСТИ БАКТЕРИЙ И БАКТЕРИОФАГОВ.
3.6.1. Влияние мутаций в структурных генах белков теплового шока на радиорезистентность штамма дикого типа ii i.
3.6.2. Зависимость повышенной радиорезистентности мутантов от состояния структурных генов белков теплового шока.
3.6.3. Влияние белков теплового шока на пострадиационную деградацию ДНК.
3.6.4. Рост радиоустойчивости бактериофагов как результат усиления экспрессии стрессовых систем клеткихозяина.
3.6.4.1. Определение экспрессии стрессовых систем у радиоустойчивых мутантов.
3.6.4.2. Реактивация и рсактивация уоблученных фагов.
3.6.4.3. Радиочувствительность фагов, облученных в комплексе с клегками.
3.6.4.4. Пострадиационная деградация фаговой ДНК.
3.7. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ГЕНА . IV В Е.
3.7.1. Роль гена гесА . i в радиоустойчивости . i.
3.7.2. Радиоустойчивостъ штаммов . i гесА с клонированными мутантными аллелями гена гесА . i и . i.
3 ВКЛАД БЕЛКОВ ХОЛОДОВОГО ШОКА В РАДИОУСТОЙЧИВОСТЬ.
3.8.1. Влияние инсерционной мутации в гене главного белка холодового шока на радиорезистентность клеток . i.
3.8.2. Роль мутации в кластере генов в радиоустойчивости.
Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Приложение. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И СИМВОЛОВ.
ЛИТЕРАТУРА


Способность клеток к эксцизионной репарации усиливается сверхпродукцией геликазы v и субъединиц v и v эндонуклеазы v. ДНК на участках, лишенных азотистых оснований , 8, i . Количество белка возрастает в раз , , i, и подобным образом возрастает экспрессия белка i . ДНК. В клетках дикого типа ответ и образование КесЛзависимых рекомбинационных интермедиатов в присугсгвие , и обеспечивает i Пзависимый рестарт репликации . Этот феномен известен как реактивация реплисомы. Когда рекомбинационная репарация не может исправить некоторые повреждения ДНК, комплекс катализирует синтез ДНК в обход повреждения. Сверхпродукция белка i ипгибирусг клеточное деление i , , обеспечивая дополнительное время для завершения рекомбинационной репарации. Если все эти меры не приводят к восстановлению репликации ДНК, продолжающаяся индукция пробуждает колициногенные плазмиды и неактивные профаги, чья экспрессия приводит к лизису клеток. Индукция лизиса таким иугем это пример бактериального апоптоза. В ходе не нарушаемого роста индуцированная экспрессия генов предотвращается репрсссором x. Димер x связывается с иалиндромной последовательностью, блоком, в иромоториых последовательностях генов, предотвращая инициацию транскрипции. Существенный неиндуцированный уровень продуктов некоторых генов Табл. Регуляция генов, имеющих блоки с низкой аффинностью, достигается высокой внутриклеточной концентрацией репрессора x более чем молекул на клетку , и присутствием двух блоков в операторах генов x, и колициновых генов а. Увеличенная экспрессия генов в ответ на ингибирование синтеза ДНК является результатом инактивации репрессора x. Когда клеточная ДНК повреждена или репликация ингибирована, генерируется индуцирующий сигнал. Этот сигнал обратимо активирует специфическую копротеазную активность белка . Инактивация репрессора x представляет собой авторасщсплсние, катализируемое рекомбинационно активной формой . Белок x расщепляется по связи алагли примерно посредине. Пул x начинает уменьшаться, так что ряд генов, включая гесА, начинает экспрессироваться на повышенном уровне и наблюдается ответ. Только молекулы x, которые находятся в свободной форме, могут быть инактивированны i , , что объясняет позднюю индукцию , имеющих блоки с высоким сродством. Два основных типа опасных повреждений ДНК однонитевая брешь и двунитевой разрыв Рис. В ходе восстановления клетки индуцирующий сигнал исчезает, и возвращается в неактивное состояние. Усиленный синтез x в отсутствие протеазной активности приводит к репрессии генов. После повреждения ДНК наблюдается целый ряд физиологических реакций, которые могут быть классифицированы как ответ. ДНК, индукция ряда белков и x, i , v, , индукция iлокусов , . Слабая индуцирующая обработка может приводить к усилению экспрессии нгАзависимой эксцизионной репарации, тогда как других функций, например, накопления не будет , . С другой стороны, мутация в операторной области гена гесА гесАос приводит к накоплению белка , но xзависимыс функции остаются репрессированными до появления индуцирующего сигнала i . Таблица 1. Белки . Пэксцизиоиная репарация, надежность рекомбинационной репарации 8С 0 0 5. АВрекомбинационная репарация 0 см. Таблица 1. Белки . С субъединица итиОСсннтез ДНК в обход повреждения 0 0 см. Примечания к таблице 1. Л Ссылки на число молекул белка и его рост при индукции x , v и v V , v i . Увеличение экспрессии дано как отношение экспрессии гена без репрессии белком x к экспрессии гена при полной репрессии, измеренных по активности галактозидазы. За исключением v и величины являются средними двух измерений, сделанных при С и С М. Сила блока в промоторцой области гена представлена индексом гетерологичности. Большие величины отражают большее отклонение от консенсунсного блока и, слно, более слабое связывание x. Данные приводятся по i . Сродство к x выражено как относительное сродство к x i vi по сравнению со сродством к оператору i. Большая величина означает более слабое связывание x, тогда как меньшая величина означает более сильное связывание x. Данные приводятся по . Бело к x деградирует в ходе индукции.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.185, запросов: 145