Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Данилов В.И. -> "Электронные представления в теории точенных мутаций" -> 10

Электронные представления в теории точенных мутаций - Данилов В.И.

Данилов В.И., Квенцель Г.Ф. Электронные представления в теории точенных мутаций — К.: Наука думка, 1971. — 84 c.
Скачать (прямая ссылка): elektronniepredstavleniya1971.djvu
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 29 >> Следующая

Заметим, однако, что возражение Ладика относится только к случаю достаточно больших дублетных расщеплений. Если же энергетическая разность между компонентами дублета невелика, то какое-либо неучтенное в расчете взаимодействие способно смешать функции этих уровней, что возвращает нас к случаю, рассмотренному Лёвдиным (если такое смешивание происходит за счет взаимодействия с низкочастотными колебаниями решетки, то оно эффективно, когда /гшо больше величины дублетного расщепления).
Таким образом, можно сказать, что в настоящее время нет экспериментов, подтверждающих или опровергающих туннельный механизм мутаций; для чисто теоретической оценки вероятности его осуществления требуются очень точные расчеты формы потенциальных кривых Н-связей.
В заключение отметим, что трудно судить, какой механизм транзиций является основным при возникновении спонтанных мутаций у данного организма. В настоящее время удается лишь определить, к какому типу — транзиции, трансверсии, делеции, вставки — относятся точечные мутации, а также найти их относительные частоты (так, показано [59], что для системы Е. coli транзиции Г — Ц -> А — Т и А — Т-^Г — Ц составляют соответственно 19—30 и 42%, а трансверсии — больше 12%). Однако решить даже эту задачу относительно легко только в особых случаях, когда генетический факюр или специфические условия среды в сильной степени влияют на этот процесс. Обычно можно исключить некоторые механизмы как невероятные, что удается сделать двумя путями: можно сопоставить генетическую область и распределение частот прямых спонтанных мутаций с областью и распределением частот мутаций, индуцированных мутагенами с известными свойствами, или можно индуцировать различными мутагенами обратные мутации у спонтанных и индуцированных мутантов и этим путем определить характер соответствующих изменений пар оснований.
Глава 2
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ МУТАГЕНОВ
При рассмотрении механизмов индуцированного мутагенеза (химического и радиационного) удобно описывать механизмы действия каждого мутагена в отдельности; в дальнейшем мы придерживаемся этого принципа.
5-Бромурацил
5-Бромурацил (БУ), включаясь в ДНК вместо тимина (ван-дер-ваальсовские радиусы СН3 и Вг близки), весьма эффективно индуцирует точечные мутации [10, 60, 61]. Предполагаемый механизм действия БУ [10] состоит в следующем.
Диалогично тимину БУ в нормальной форме спаривается с А, а в редкой —- с Г. Однако из-за большей электроотрицательности брома по сравнению с метальной группой электронная плотность в пиримидиновом кольце БУ, по-видимому, становится меньше, чем в Т; в результате БУ легче теряет протон и, следовательно, имеет ббльшую склонность к таутомеризации, чем Т. В силу этого частота мутаций под действием БУ увеличивается по сравнению с частотой спонтанных мутаций.
Измерения констант таутомерного равновесия У и БУ согласуются с механизмом Фриза. Так, по данным [20], одни измерения дают Qy = 10~4 и Qbу =» 10 ~3’3, а другие — Qy = 10-3'3 и (2бу = 10-1>7.
Наряду с описанным механизмом мутагенного действия БУ возможен и другой, предложенный Лоули и Бруксом [34]. Они предположили, что БУ имеет ббльшую тенденцию к ионизации (отщеплению протона), чем Т, в силу чего первый будет чаще образовывать аномальные пары с Г, чем второй. Действительно, спектроскопически найденное ими
30
значение рК для 5-бромдезоксиуридина оказалось равньш 8,1, в то время как для тимидина оно равно 9,8. Это значит (см. выражение (8)), что при pH 7 около 8% БУ и только 0,16% Т существуют в анионной форме.
Аналогичный механизм может быть предложен для объяснения мутагенного действия 5-фторурацила, который,
X цх
Г---- Ц Г ----I!
/ Ч / \
Г-Ц Г Ц г u r-u
б
Рис. 14. Индукция транзиций 5-бромурацилом: а — ошибка репликации, б — ошибка включения.
включаясь вместо У в РНК вируса табачной мозаики, индуцирует точечные мутации [621. Действительно, как найдено авторами работы [631, У имеет рК 9,5, а р/С 5-фторурацила равно 7,98.
Существование прямой связи между уменьшением р/С аналога У и повышением частоты индуцированных мутаций подтверждается результатом работы [64]. Ее авторы показали, что введение сильной электроотрицательной группы CF3 в пятое положение У уменьшает значение р/С до 7,35; в то же время включение 5-трифторметил-2'-дезоксиуридина в ДНК бактериофага Т4В приводит к повышенной мута-бильности.
31
Имеется прямое доказательство того, что БУ способен включать Г. В работе 1651 показано, что синтетический сополимер, содержащий дезоксирибонуклеотиды А и БУ, в процессе репликации включает Г с частотой 3 • 10“S в то время как в контрольных опытах с синтетическим сополимером поли- (А,Т) включение Г, если и происходит, то с частотой меньшей, чем 2 • 10~6. Этот эксперимент служит также подтверждением того, что Г включается в результате индукции транзиций.
Следует отметить, что квантовомеханическое изучение склонности У, БУ и 5-фторурацила к ионизации методом МО ЛКАО [661 согласуется с предположением Лоули и Брукса.*
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 29 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed