Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

I. По происхождению




1. Спонтанные— возникающие самопроизвольно, без преднамеренного экспериментального воздействия, под влиянием природных факторов или в результате физиологических изменений в самом организме.

Спонтанные мутациисоставляют естественный (спонтанный) фон, величина которого колеблется в зависимости от типа мутации и вида микробной популяции в пределах 10-7–10-10. При высоких скоростях роста частотой мутирования постоянна, и ее обычно определяют для клеток в экспоненциальной фазе роста при оптимальных условиях среды. Спонтанные мутации могут обусловливать благоприятные и неблагоприятные генетические изменения.

Причины спонтанных мутаций:

– ошибки в работе ДНК–полимеразы во время репликации ДНК и неправильного формирования комплементарных пар оснований. Мутации происходят в результате ошибочного включения в синтези­руемую дочернюю цепь вместо одного азотистого основания другого, некомплементарного имеющегося в родительской цепи, напр., вместо аденина, комплементарного тимину, гуанина или цитозина;

– инсертациронные мутации, возникающие при встраивании в нуклеоид внехромосомных факторов наследственности (IS–последовательностей, транспозонов, плазмид). Фенотип мутации зависит от ме­ста их интеграции: если она происходит вблизи промотора, то нару­шается функция регуляторного гена, а вблизи структурного гена — синтез закодированного в нем продукта. При наличии у бактерий генов-мутаторов частота мутаций увеличивается в 100 и более раз;

– ошибки в работе репарирующих ферментов.

2. Индуцированные — возникают под влиянием мутагенов — внешних факторов физической, химической или биологической природы, повреждающих ДНК. Общее число мутагенов в настоящее время измеряется несколь­кими сотнями.

Мутагены(мутагенные факторы) — (лат. mutatio — изменение и греч. genesis — развитие) — химические вещества или физические факторы, вызывающие предмутационные изменения в ДНК или РНК (в случае РНК–виру­сов), которые в результате ошибок в работе репарирующих ферментов или в процессе репарации переходят в мутацию.

Классификация мутагенов по природе:

а) физические(УФ–излучение, g–излучение, температура) — оказывают прямое и опосредованное (окисли­тельные и деструктивные процессы под действием свободных радикалов) повреждающее действие на основания ДНК.

б) химические:

– - ингибиторы предшественников нуклеиновых кислот;

-аналоги азотистых оснований (5–бромурацил, 2–аминопурин);

– - алкилирующие соединения (гидроксиламин, азотистая кислота);

– - окислители;

– - восстановители;

– - свободные радикалы;

– - акридиновые красители;

– - производные нитрофуранового ряда.

Часть химических мутагенов действует лишь при синтезе ДНК, другие спо­собны вызывать мутации, действуя на покоящуюся ДНК.

в) биологические (вирусы, транспозоны).

Классификация мутагенов по механизму действия:

а) аналоги азотистых оснований Þ замена пар оснований.

Азотистая кислота дезаминирует азотистые основания, в результате чего после нескольких актов редупликации ДНК в ней про­исходит замена пар оснований гуанин–цитозин (ГЦ) на аденин–тимин (AT). Гидроксиламин во внеклеточ­ных вирусах действует только на цитозин, что при­водит к замене ГЦ на AT.

Аналог тимина, 5бромурацил, замещает тимин у фагов и бактерий в процессе редупликации их ДНК, что может привести к замене пары AT на ГЦ.

б) акридиновые красители Þ выпадения или вставки оснований.

Этилэтансульфонат и этилметансульфонат вызывают алкилирование гуанина и его отщепление от рибозофосфатного скелета и дру­гие повреждения в ДНК.

в) УФ–излучение, некоторые продукты микробного метаболизма (формальдегид) Þ нарушение работы ДНК–полимеразы Þ образование тиминовых димеров — «сшивок» между соседними молеку­лами тимина.

г) нитрозосоединенияÞ множественный эффект («супермутагены»). Нитрозонитрометилгуанидин и нитрозопроизводные мочевины алкилируют цитозин, вызывая его замену тимином. Они характеризуются чрезвычайно высокой эффективностью при незначительном летальном дей­ствии, извращают синтез предшественников ДНК, дезаминируют некоторые основания.







Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 534. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.001 сек.) русская версия | украинская версия