Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Данилов В.И. -> "Электронные представления в теории точенных мутаций" -> 11

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 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 29 >> Следующая

Очевидно, что для любого из механизмов БУ при ошибках репликации индуцирует транзиции А — Т -> Г — Ц (рис. 14,а), а при ошибках включения — Г — Ц А — Т (рис. 14,6).
По мнению Фриза [1, 10], БУ чаще индуцирует ошибки включения, чем ошибки репликации, так как в последнем случае он является частью цепочки ДНК, и электроотрицательность атома брома может быть снижена под действием соседних электронодонорных групп. Поскольку рК для БУ в составе свободного нуклеотида ниже, чем в полимере [67], ионизированная форма БУ должна чаще встречаться во время самого включения, чем после него. Исходя из этого, Криг [68] также считает, что ошибки включения должны происходить чаще, чем ошибки репликации.
Экспериментальные наблюдения показывают, однако, что реальная ситуация сложнее: в то время как в бактериофаге Т4, например, БУ действительно значительно чаще индуцирует транзиции Г — Ц -> А — Т [691, в бактериофаге S13 и в бактерии Е. coli преимущественно индуцируются транзиции А — Т -> Г — Ц [59, 691.
2-Аминопурин
Мутагенное действие 2-аминопурииа (АП), являющегося изомером А, по-видимому, основано на совершенно ином механизме [10, 70]. АП в обычной форме может образовывать пары с двумя основаниями: с Т двумя Н-связями и с Д — одной. Пары АП — Т должны образовываться значительно чаще, чем пары АП —Ц, тем более что в последних элект-
32
оонные оболочки атомов Nj (АП) и N3 (Ц) сильно отталкиваются, и относительное пространственное положение таких атомов не может быть фиксировано. При этом ферментативная реакция поликонденсации осуществляется труднее, так как нуклеотид может отдалиться от наращиваемой цепочки ДНК раньше, чем ДНК-полимераза присоединит его. Таким образом, АП должен включаться вместо А чаще, чем вместо Г.
Сама по себе замена А -> АП не влечет за собой мутации. Тем не менее можно было бы ожидать [10], что появление мутаций связано с тем, что АП значительно более склонен к переходу в редкую форму, чем А. Однако Б. Пюльмани А. Пюльман [131, проведя кваитовомеханические расчеты электронной структуры АП и А, показали, что положение обратное: такие переходы в АП менее вероятны, чем в А. Этот вывод также подтверждается результатами работы [71], в которой более совершенным методом ССП МО ЛКАО рассчитаны электронные характеристики не только самих оснований, но и их пар. Таким образом, в связи с крайне малой частотой мутаций, обусловленных таутомерией А, этот механизм можно не принимать во внимание.
Остается предположить, что мутации связаны со спариванием АП — Ц, приводящим к транзициям, несмотря на-отмеченную выше затрудненность образования такой пары. Как предполагает Фриз [10], после (или в результате) образования в паре АП — Ц первой Н-связи может произойти таутомерное превращение АП или Ц, приводящее к образованию второй Н-связи, тем самым способствуя стабилизации этой пары. Результаты [71] свидетельствуют в пользу такого механизма, показывая, что превращение АП — Ц -* -- АП — Ц* сопровождается значительно большим выигрышем энергии, чем АП — Ц АП* — Ц. Это означает, что при рассмотрении мутагенеза переход АП—Ц-*АП—Ц* наиболее существен. В результате механизм действия АП может быть представлен следующим образом (рис. 15).
Частота ошибок спаривания между АП и Ц (при расчете на включенное аномальное основание) должна быть значительно выше, чем между БУ и Г. Этим можно объяснить, почему несмотря на очень малую степень включения в бактериальную и фаговую ДНК, не позволяющую определить химически, какое основание АП замещает [72—74], он оказывает такое сильное мутагенное действие.
В 1966 г. было проведено экспериментальное изучение кодирующих свойств 2-аминопуринполирибонуклеотида (по-ли-АГТ). Если бы АП имел кодирующие свойства только А, то поли-АП стимулировал бы полимеризацию одного лизина, один из кодонов которого — ААА. В опытах in vitro [751, однако, было показано, что наряду с включением лизина поли-АП включал также глутаминовую кислоту, имею-
Рис. 15. Вероятный механизм индукции траизиций 2-амииопури-ном: а — ошибка репликации, б—ошибка включения.
щую кодоны ГАА, ГАГ, и аргинин с кодонами АГА и ГГА. Этот эксперимент доказывает что АП по своим кодирующим свойствам подобен А и Г. Кроме того, предварительные результаты, основанные на изучении бесклеточной полимеризации фенилаланина и пролина в присутствии поли-У-f-+ поли-А, а также поли-Ц + поли-АП указывают, что АП более подобен А, чем Г. Таким образом, результаты работы [75] поддерживают фризовский механизм мутагенного действия АП.
В работе [59] было показано, что 95% мутаций, индуцируемых АП в E.coli, относятся к транзициям А—Т -*¦ ->• Г — Ц, т. е. преимущественно возникают ошибки репликации.
Гидроксиламин (ГА) проявляет сильное мутагенное действие [76, 77] в отношении свободных фагов при обработке их этим агентом. Раньше считали, что ГА реагирует преимущественно с Ц в ДНК и с Ц и У в РНК, почти не затрагивая Т, А и Г [78]. Обработка гидроксиламином фага
а
б
Гидроксиламин
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 29 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed