Вирусология: В 3-х т. Том 1 - Филдс Б.Н.
ISBN 5-03-000283-9
Скачать (прямая ссылка):
тами, которые действуют на многие позиции в основаниях, но предпочтительно алкилируют пурины в положении N-7. Алкили-рующие агенты — нитрозогуанидин, этанметансульфонат и ме-тилметансульфонат —являются мощными мутагенами. Во второй класс входят мутагены in vivo, которые требуют для своего действия метаболически активной нуклеиновой кислоты. Одна группа мутагенов in vivo содержит аналоги оснований, которые включаются в нуклеиновую кислоту в ходе синтеза по правилам нормального спаривания. Включившись, эти аналоги способны претерпевать таутомерные переходы, которые приводят их к спариванию с различными основаниями, вызывая таким образом транзиции и трансверсии. Часто используют аналоги: 2-аминопу-рин, 5-бромдезоксиуридин и 5-азацитидин. В другую группу мутагенов in vivo включены интеркалирующие агенты. Они имеют плоскую структуру с гидрофобными поверхностями и внедряются в стопку оснований. При последующей репликации нуклеиновой кислоты нарушение стопки приводит к вставкам или делениям. Примерами интеркалирующих агентов являются акридиновые красители, такие как профлавин и соединения ICR, синтезированные в Институте раковых исследований в Филадельфии. Ультрафиолет также иногда используют в качестве мутагена. Основным продуктом действия ультрафиолета являются димеры пиримидинов. В ДНК пиримидиновые димеры вырезаются, и считают, что мутации обусловлены неправильным включением оснований в процессе репарации. Для РНК механизм ультрафиолетового мутагенеза неизвестен.
Большинству мутаций присуще свойство возврата (реверсии) к дикому типу. Каждая мутация имеет характерную частоту реверсий, которую можно точно измерить. Частоты обратных мутаций были измерены более точно, чем скорости прямых мутаций, поскольку к мутанту могут быть применены сильные селективные воздействия, что способствует выявлению редких ревертан-тов. Реверсии можно вызвать мутагенами, и часто знание механизма действия мутагена, применявшегося при получении прямой, а также обратной мутации, может быть использовано д^я предположительного выяснения типа замены оснований при прямой мутации.
Типы мутантов
У различных вирусов животных выделено большое число разных типов мутантов. От многих мутантов, которых использовали на ранних этапах генетических исследований, впоследствии отказались, поскольку выяснилось, что они возникли вследствие множественных мутаций, или плейотропны. Хорошие мутанты для генетических исследований должны иметь четкое фенотипическое
выражение (полную пенетрантность), легко выявляться, быть достаточно стабильными и быть следствием одной мутации [37]. Этим критериям удовлетворяют мутации многих типов; некоторые из них обсуждаются ниже.
Мутанты по морфологии бляшек
Мутанты по морфологии бляшек имеют измененную морфологию благодаря какой-либо особенности метаболизма по сравнению с диким типом. У аденовирусов мутанты с большими бляшками быстрее по сравнению с диким типом освобождают вирус из клетки [78]. Синцитиальные мутанты (syn) таких вирусов, как вирус простого герпеса (herpes simplex virus, HSV), вместо типичного цитолитического действия обладают способностью индуцировать слияние соседних клеток [120]. Считают, что у sг/я-мутантов HSV изменено гликозилирование поверхностных белков [72]. Характерные изменения морфологии бляшек описаны для ^s-мутантов, растущих при пермиссивной температуре, а особую морфологию бляшек при непермиссивной температуре у реовируса связывают с не полностью летальными ^-мутациями
[109]. Мутации по морфологии бляшек удобны в качестве неселективных маркеров при многофакторных скрещиваниях [11].
Мутанты по спектру хозяев
Для ряда вирусов выделены мутанты по спектру хозяев. Бенджамин [5] получил мутанты вируса полиомы, способные расти только на клетках,- трансформированных вирусом полиомы, но не на нормальных мышиных клетках. Выделены мутанты-аденовируса типа 5, способные расти только на клетках человека, но не на клетках хомячков [145]. Сходные мутанты выявлены и для многих других вирусов. Зависимые от хозяина супрес-сируемые мутации обрыва цепи, с таким успехом применяемые в фаговых системах, в системах с вирусами животных не использовались. У вирусов животных существуют нонсенс-мутанты, которые супрессируются в системах синтеза белка in vitro при добавлении супрессорных амбер- или охр-тРНК [46]. Однако широкое использование мутаций этого класса, зависимых от хозяина, возможно только после разработки клеточных линий, содержащих супрессорные тРНК.
Температурочувствитепьные мутанты
Температурочувствительные мутации — наиболее удобный тип мутаций вирусов животных, в первую очередь благодаря ус-
ловной летальности своего фенотипа. Температурочувствительные мутанты возникают в результате миссенс-мутаций, при которых нуклеотидная последовательность изменяется таким образом, что образующийся белковый продукт не способен принять или сохранять функционально активную конформацию при не-пермиссивной (высокой) температуре. Однако при низкой (пер-миссивной) температуре белок способен принимать функционально активную конформацию, так что мутант сохраняет способность размножаться. Поскольку fs-мутанты условно-леталь-ны, теоретически можно получить fs-мутации по любому вирусному гену, кодирующему необходимый продукт. В самом деле, для некоторых вирусов ^s-мутанты выделены по всем вирусным генам [112, 129]. Для других вирусов найдены ^s-мутанты по •многим генам.
