Жизненные процессы и гидростатическое давление - Крисс А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
предполагает возможность мутагенного эффекта высокого давления в тех
пределах величин, которые применялись в его экспериментах. Однако Holme
a. Edebo (1960) не удалось наблюдать такого эффекта, применяя давление
2О0О и 3000 атм в течение 30 сек. или давление от 150 до 700 атм с более
продолжительным периодом его действия.
Устойчивость ДНК к высокому давлению была продемонстрирована также
Suzuki К., Miyosawa, Tsuchiya a. Taniguchi (1968). В их опытах
дезоксирибонуклеиновые кислоты из спермы лосося и зобной железы теленка
выдерживали давление 10 000 атм в течение часа при температуре 25-40° без
изменений оптической плотности при 260 ммк.
ДНК зобной железы теленка через час после пребывания под давлением
9000 атм не отличалась по оптической плотности прп 260 ммк от контроля
(Suzuki К. et al., 1971). С повышением давления уменьшалась тепловая
денатурация ДНК. Свыше 3000 атм она достигала постоянной величины 16%,
когда ДНК нагревали 30 мин. при температуре 71,5°. Под давлением выше
4000 атм нагрев при 74,5 и 77,5° приводил к величинам денатурации
соответственно 27 и 53% (рис. 16).
Рис. 13. Остаточная трансформирующая активность ДНК после нагревания (30
мин.) при разных температурах под давлением 1 и 2700 атм (Heden, 1964) 1
- индол, 1 атм; 2 - гистидин, 1 атм; 3 - индол, 2700 атм; 4 - гистидин,
2700 атм
Рис. 14. Остаточная трансформирующая активность ДНК (по индолу) после
нагревания (30 мин.) при 100° и под разным давлением (Heden, 1964)
Рис. 15. Остаточная трансформирующая активность ДНК (по индолу) после
нагревания с различной продолжительностью при 100° под давлением 1 (J) и
2700 (2) атм (Heden, 1964)
Рис. 16. Влияние давления на тепловую денатурацию ДНК (Suzuki К. et al.,
1971)
ВЛИЯНИЕ НА СИНТЕЗ БЕЛКА И НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
в опытах Pollard a. Weller (1966) с Escherichia coli был изучен
процесс включения пролина и валина в состав белка, тимина - в состав ДНК
и урацилэ - в состав РНК под различным давлением.
Давление,
атм
Отношение к контролю
[I4CJ -Тимин
450
550
[625
900
1100
1
0,5
0,6
о
о
Давление,
атм
Отношение к контролю
[14С]-Про.шм, [ИС]¦ валит:
450 0,7
900 0,7
1820 0
[иС]-Ураци~г 450 И
625 а.
900 0,9
1060 0,3
Как видно, давление 900 атм полностью прекращало включение тимина и
сравнительно мало влияло на включение пролина, валина и, особенно,
урацила. После снятия давления процесс восстановления до нормы следовал
за некоторым латентным периодом, составлявшим около 10 мин. в опытах с
давлением 900 атм.
Landau (1966а) более подробно исследовал процесс включения под
давлением лейцина и глицина в состав белков, а адени-на в нуклеиновые
кислоты Escherichia coli. При 6000 ф/д2 и 37° включение глицина шло с
такой же скоростью, как при атмосферном давлении, и в конце опыта
содержание этой аминокислоты в бактериальном белке было одинаковым при
этих величинах давления. Давление 8000 и 10 000 ф/д2 оказывало
ингибирующее действие, а 4000 ф/д2 - явно стимулирующий эффект на
включение глицина (рис. 17). Аналогичные результаты были получены с
лейцином и аденином.
Температура влияла на процессы синтеза белка и нуклеиновых кислот под
высоким давлением. Под давлением 4000 ф/д2 температура 27° стимулировала
процесс включения лейцина в белок, а ниже 27°, наоборот, оказывала
ингибирующее действие.
Снятие давления 10 000 ф/д2, после того как оно полностью ингибировало
процесс включения в белок глицина, приводило к почти мгновенному
восстановлению этого процесса (рис. 18).
Кинетику процесса синтеза ДНК, РНК и белка под давлением в клетках Е.
coli изучали Yayanos a. Pollard (1969). Определялась скорость включения
тимина, урацила и лейцина в зависимости от величины давления, его
продолжительности и температуры. Под давлением около 250 атм и 37°
скорость включения тимина возрастала с увеличением экспозиции, однако она
была меньше, чем при одной атмосфере. При той же температуре в
Рис. 17. Влияние давления (в ф/д2) па процесс включения глицнна-С14
в белок (Landau, 1966а)
1 - 4000; 2 - 6000 и 15; S - 8000; 4- 10 000
Рис. 18. Включение глицина-С14 в белок после снятия ингибирующего
этот процесс давления 10 ООО ф/д2 (Landau, 1966а)
