Гидроксиламин мутагенность

Получить такие мутации, как замена ОС-пар на АТ-пары, можно простым химическим способом, а именно обработав нх азотистой кислотой (НМОг), которая осуществляет дезаминирование аминогрупп до гидроксильных групп. При этом цитозин превращается в урацил, который спаривается уже не с О, а с А. Таким образом, происходит по существу простое замещение или транзиция (разд. Г, 1). Под влиянием азотистой кислоты аденин превращается в гипоксантин, который (подобно гуанину) имеет тенденцию спариваться не с Т, а с С. (Гуанин также можно превратить в ксантин, однако такая замена не оказывает, по-видимому, существенного влияния на спаривание.) Многие другие химические модификации оснований также мутагенны. Так, например, к атому углерода в шестом положении в пиримидинах может присоединяться гидроксиламин, обладающий слабыми мутагенными свойствами. К наиболее сильным мутагенам относятся алкилирующие агенты. Эти соединения независимо от того, действуют ли они по или [c.289]

Гидроксиламин Йодистый метил (слабый мутаген) [c.308]

Спектр повреждений ДНК при действии нуклеоф. мутагенов (гидроксиламин, О-метилгидроксиламин, гидразины, бисульфит Ма) значительно уже. В осн. это модификация цитозина, направление и механизм к-рой иллюстрирует след, схема [c.152]

Мутагенный эффект гидроксиламина обусловлен его взаимодействием с цитозином, тогда как гидразин разрывает кольца урацила и цитозина [c.224]

Химическое изменение оснований. Некоторые мутагенные вещества действуют путем химического изменения содержащихся в ДНК оснований, что приводит к ошибкам репликации. Вполне понятное изменение вызывает нитрит. Азотистая кислота дезаминирует аденин, гуанин или цитозин без разрыва или каких-либо других изменений полинуклеотидной цепи. В результате замещения аминогруппы гидроксильной группой аденин превращается в гипоксантин и спаривается с цитозином вместо тимина, что приводит к мутации АТ СС. Если цитозин дезаминируется в урацил, то он спаривается с аденином вместо гуанина, и это ведет к мутации СС -АТ. Будучи превращен в ксантин, гуанин по-прежнему спаривается с цитозином, т. е. дезаминирование С не вызывает мутации. Гидроксиламин вступает в реакцию главным образом с цитозином и изменяет его так, что тот спаривается с аденином значит, он тоже вызывает мутации СС ТА. [c.444]

Состав ДНК может меняться различными путями. Например, имеющиеся основания могут быть заменены другими или вовсе выпасть из молекулы кроме того, в цепочку ДНК могут включаться новые основания. Случайные ошибки при нормальной дупликации ДНК дают начало спонтанным мутациям. Такие ошибки встречаются удивительно редко [66, 161]. Частота спонтанных мутаций зависит от температуры, pH, состава питательной среды и т. д. Однако частоту мутаций можно значительно увеличить, если подвергнуть клетки действию ультрафиолетового или ионизирующего излучения (стр. 221) или же определенных химических веществ, получивших общее название мутагены. К мутагенам относятся аналоги оснований, некоторые красители акридинового ряда, алкилирующие агенты, некоторые антибиотики, уретан, гидроксиламин и азотистая кислота. Азотистая кислота успешно применяется при изучении мутаций у некоторых вирусов, например вируса табачной мозаики (стр. 154 и 275). [c.217]

Аналогичный эффект достигается и при обработке гидроксиламином, который действует на цитозин ДНК. На основании экспериментов с гид-роксиламином был сделан следующий очень важный вывод фактически изменение уже одной-единственной молекулы — в данном случае цитозина — может привести к мутации. По всей вероятности, это справедливо и для других мутагенов. Для того чтобы правильно судить о мутации и ее последствиях, необходимо уяснить себе еще два обстоятельства [c.108]

Химические мутагены тоже действуют преимущественно на основания. С химической природой мутагенов связана их специфичность. Так, например, азотистая кислота дезаминирует аде-нин, превращая его в гипоксантин,, который кодирует как гуанин гидроксиламин дезаминирует цитозин, превращая его в урацил. [c.36]

Для решения этой задачи нами были осуществлены модельные радиобиологические эксперименты с покоящимися внеклеточными бактериальными вирусами, которые предварительно, до облучения, обрабатывались гидроксиламином (ГА). ГА, как известно [18, 7, 16, 19, 22], — мутагенный агент, избирательно взаимодействующий с аминогруппами цитозина без нарушения целостности пиримидинового кольца и цепей главных валентностей ДНК- [c.162]

По литературным данным, аналогичное снижение матричной активности ДНК в РНК-полимеразной системе достигается в результате химического видоизменения затравки при ее предварительной обработке мутагенным (гидроксиламин) или канцерогенным (2-амино-1-нафтол) соединениями. [c.186]

Сильным мутагенным действием обладает и гидроксиламин, который реагирует преимущественно с цитидином или его аналогами, превращая их в соединения, которые, подобно уридину, спариваются с аденозином в результате происходит замена О — С А —Т [c.477]

Мутагенное действие брома и гидроксиламина приписывают таутомерным сдвигам в продуктах реакции, изображенных справа в двух средних рядах. Реакция раскрытия кольца уридина при pH 9 под действием гидроксиламина не изображена. Звездочкой отмечена реакция, которая происходит и с У, но, по-видимому, без таутомерного сдвига. [c.196]

До сих пор основное внимание было сконцентрировано на мутагенном эффекте азотистой кислоты. Хотя гидроксиламин и упоминался при этом как, возможно, наиболее специфичный мутаген прямого действия, индуцированные им мутации РНК ВТМ по непонятным причинам почти не приводили к аминокислотным заменам в оболочечном белке. К тому же гидроксиламин пока еще не использовали для индукции мутаций у РНК-содержащих фагов [c.208]

Назовите, какие преимущества в качестве мутагенов имеют азотистая кислота гидроксиламин диметилсульфат [c.286]

Методика, приводимая ниже, предназначена для выявления роста частоты обратных мутаций под действием нескольких часто используемых химических мутагенов, Эта методика с использованием дисков из фильтровальной бумаги, пропитанных соответствующими веществами [6, 9], позволяет исследовать на мутагенную активность не только аналоги оснований и гидроксиламин, но и алкилирующие агенты (ЭМС), соединения группы I R (I R-19I), вызывающие преимущественно вставки и делеции пар оснований (сдвиги рамки), и НТГ, сходный по специфичности с ЭМС. [c.32]

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 [781. Обработка гидроксиламином фага [c.34]

Спонтанные изменения генетической природы организма — продуцента основаны на процессах рекомбинации генетического материала in vivo (амплификация, конъюгация, трансдукция, трансформация и пр.). Для вьщеления из природных популяций высокопродуктивных штаммов микроорганизмов используют методы селекции, т. е. направленного отбора организмов со скачкообразным изменением геномов. Методы слепого многоступенчатого отбора случайных мутаций чрезвычайно длительны и могут занимать целые годы. Для возникновения мутаций интересующий ген должен удвоиться 10 —10 раз. Более эффективен метод искусственного повреждения генома. Таким методом является индуцированный мутагенез, основанный на использовании мутагенного действия ряда химических соединений (гидроксиламин, нит-розамины, азотистая кислота, бромурацил, 2-аминопурин, алки-лирующие агенты и др.), рентгеновских и ультрафиолетовых лучей. Мутагены вызывают замены и делеции оснований в составе ДНК, а также индуцируют мутации, приводящие к сдвигу рамки считывания информации. [c.33]

Таким образом, азотистая кислота при взаимодействии с нуклеиновыми кислотами превращает цитозин в урацил и, следовательно, является эффективным химическим мутагеном (гл. 15, разд. 3.1). Аналогичным образом аденин превращается в гипоксантин, а гуанин — в ксантин. Другое мутагенное соединение, гидроксиламин (НгН—ОН), реагирует с карбонильными группами (особенно в пиримидинах), дал<е несмотря па то, что эти карбонильные группы являются частью циклической амидной структуры н поэтому имеют сравнительно низкую реакционную способность. [c.127]

Одним из наиболее эффективных мутагенов, действующих in vitro, является гидроксиламин —NH2OH. В отличие от большинства других агентов он подавляет биологические функции ДНК медленно и только при высоких концентрациях М), причем действие его высокоспецифично он реагирует почти исключительно с цитозином (или с 5-оксиметилцитозином), в результате чего образуются соответствующие производные урацила. Мутагенный эффект вызывается в этом случае переходом [c.147]

Между генами животных и растений нет различий, если судить по их чувствительности к химическим мутагенам. Много десятков органических мутагенов, обнаруженных первоначально в лабораторных опытах на животных, активны также на растениях, что объясняется общей нуклеонротеиновой природой генов. Это нельзя перенести на неорганические мутагены — азотную кислоту, гидроксиламин, гидразин и некоторые другие вещества,— способные вызывать наследственные перемены у бактерий. Они остаются только слабыми или очень слабыми мутагенами для животных II растений, но действуют все же немного сильнее на растениях, чем на животных. Различие распространяется также па нуклеотид-аналоги, к которым растения чувствительны в небольшой мере, по все же больше, чем гепы животных. [c.23]

Гидроксиламин в мягких условиях быстро реагирует с цитози-новыми и 5-оксиметилцитозиновыми (или 5-бромурациловыми) остатками в ДНК, в то время как тимин или 5-метилцитозин не затрагивается [429]. Этот реагент проявляет сильные мутагенные свойства действие его заключается, по-видимому, в атаке атома пиримидинового кольца с образованием промежуточных продуктов, превращающихся в урацил. Однако исследования с использованием [c.440]

Гидроксиламин является весьма интересным мутагеном благодаря низкому сечению инактивации а и селективности действия. Он реагирует преимущественно с цитозином (или в РНК с урацилом) и почти не затрагивает тимина, аденина и гуанина. После действия гидрокснламина цитозин утрачивает полосу поглощения при 260—280 т 1. При воздействии кислоты полоса поглощения восстанавливается, хотя цитозин и остается изменен-ньш. Соответствующие реакции изображаются схемой [c.400]

Легко убедиться, что большинство агентов песплшетрично по своему действию и чаще производят реакцию по замещению Г—Ц- А—Т, чем обратную. Поэтому, как правило, мутанты разбиваются на две группы даже в случае простых замещений. Одна группа ревертирует в несколько раз легче, чем вторая. Все дело в том, какие пары оснований должны заменяться при реверсии. Некоторые из мутагенов являются особо селективными, или асимметричными в этом смысле, например гидроксиламин, другие менее избирательны, более симметричны, наиример азотистая кислота, 2-аминопурпн. [c.402]

Мутагены — факторы окружающей среды, которые способны вызывать ошибки при нормальной репликации ДНК, что ведет к спонтанным мутациям. Ошибки в репликации ДНК зависят от температурных условий, pH, состава среды. Особенно мощными мутагенными факторами являются ультрафиолетовые и ионизирующие излучения. К мутагенам химической природы относятся аналоги азотистых оснований, отдельные красители акридинового ряда, алкилирующие соединения, некоторж антибиотики, гидроксиламин, уретан и азотистая кислота. [c.61]

Мутагенные вещества по характеру действия классифицируют на две группы. К первой группе относят аналоги пиримидиновых и пуриновых оснований, например 5-бромурацил, 2-аминонурин и др., которые вызывают мутации только в процессе репликации ДНК. Вторая группа включает химические агенты, атакующие ДНК в состоянии покоя. Из них наиболее тщательно изучены азотистая кислота, гидроксиламин, алкилирующие агенты (диметил- и диэтилсульфаты), формальдегид и др. [c.475]

У всех мутантов, приведенных на этой таблице, изменены разные участки ДНК фага, так как каждая мутация локализуется в разных точках карты г —области, изображенной на фиг. 150. Кроме того, все они способны спонтанно давать обратные мутации. У некоторых мутантов частота реверсий в присутствии мутагенных аналогов оснований оказалась почти равной частоте спонтанных реверсий очевидно, что у таких мутантов эти мутагены неспособны индуцировать обратные мутации. У других частоты реверсий в присутствии мутагена были намного выше — в десятки, сотни и даже тысячи раз. Эти мутанты, следовательно, дают индуцируемые реверсии. Из табл. 20 видно, что практически у всех мутантов г1, возникших из дикого типа Т4 под действием бромурацила, 2-аминопурина, гидроксиламина и азотистой кислоты, а также у большинства мутантов, индуцированных этилэтансульфонатом, можно индуцировать реверсии с помощью мутагенных аналогов оснований. Однако практически ни один из мутантов, индуцированных профлавином, не ревертирует к дикому типу под действием мутагенных аналогов оснований. Из спонтанных же мутантов лишь около 10% ревертирует в присутствии этих мутагенов к состоянию г. [c.323]

На основании такой делимости мутантных типов на классы Фриз предположил, что причиной появления точечных мутаций могут быть два совершенно различных вида химических изменений в фаговой ДНК. Мутации первого типа возникают под действием мутагенных аналогов оснований (а также этилэтансульфоната, азотистой кислоты и гидроксиламина) и ревертируют под влиянием тех же веществ, тогда как мутации второго типа, возникающие под влиянием профлавина (и изредка этилэтансульфоната), в присутствии аналогов оснований не ревертируют. Только около 10% спонтанно возникших гП-мутантов ревертируют как мутанты первого типа, тогда как остальные 90% ревертируют как мутанты второго типа. [c.323]

Из всего сказанного выше о механизме мутагенного действия бромурацила, 2-аминопурина, азотистой кислоты и гидроксиламина явствует, что мутации первого типа, по всей вероятности, соответствуют изменениям, в результате которых в каком-то из участков полинуклеотидной цепи ДНК один из пиримидинов замещается другим пиримидином или один пурин [c.323]

Гидроксиламин трудно реагирует с обычными белковыми группами, но охотно вступает в реакцию с пиримидиновыми основаниями нуклеиновой кислоты. Оптимум pH для реакции разрыва урацильиого кольца лежит при 9. В нейтральной области, особенно при pH 6, преобладают две реакции с цитозином [287, 4271 прямое замещение аминогруппы гидроксиламином (фиг. 49, реакция а) и присоединение гидроксиламина по 5,6-двойной связи с последующим быстрым замещением аминогруппы гидроксиламином (фиг. 49, реакции б и в). В отношении РНК ВТМ гидроксиламин ведет себя как очень активный мутаген. Объясняется это, но-видимому, включением гидроксиламина в реакцию а [4571, так как продукт этой реакции присутствует преимущественно в таутомерной форме оксима урацила [56, 571. Что касается продуктов с насыщенной двойной связью, то до сих пор еще не известно, приводит ли их присутствие к инактивации нуклеиновой кислоты. [c.197]

При изыскании подходящего агента, пригодного для получения вакцин, высокий мутагенный эффект азотистой кислоты и гидроксиламина часто рассматривается как серьезный недостаток, способный привести к образованию сверхвирулентного мутанта. В действительности же среди многих сотен мутантов, полученных экспериментальным путем начиная с 1958 года (см. гл. IX, разд. Б), ни один не обладал необычной вирулентностью и почти у всех инфекционность, продуктивность и (или) стабильность были слабее, чем у дикого типа. Это и неудивительно, так как на протяжении длительной эволюции под влиянием естественного отбора образовались настолько совершенные формы вирусов, что сколько-нибудь заметное увеличение их вирулентности маловероятно. [c.198]

Поскольку 2-аминопурин, 5-бромурацил и азотистая кислота индуцируют как прямые, так и обратные мутации, с помощью этих мутагенов нельзя получить лищь транзиции G -> АТ или АТ -> G . Гидроксил-амин, напротив, воздействует только на цитозин, переводя его в форму, способную к спариванию с аденином (рис. 20.7). Это приводит к направленным мутациям G ->AT. Гидроксиламин не способен индуцировать обратные мутации, однако такие мутации могут индуцироваться мутагенами, действующими в обоих направлениях. Описанный механизм действия 2-аминопурина подтверждает анализ аминокислотных замен белка триптофансинтетаза А Е. oli, вызываемых 2-АП-индуцированными реверсиями специфических мутаций (рис. 20.8). [c.13]

Многочисленные исследования по мутагенной специфичности различных типов излучений, а также химических и физических агентов показали, что, хотя многие мутагены вызывают изменения в ДНК лишь одного преобладающего типа, большинство мутагенов, помимо основного изменения, может вызывать изменения и других типов — с частотами от низкой до умеренной. Например, такие мутагены, как этилметансульфонат (ЭМС), нитро-зогуанидин (НТГ), гидроксиламин и азотистая кислота, вызывают в основном простую замену пары ОС на АТ в двухцепочечной ДНК [Ю, 22, 23]. Однако все они вызывают незначительное число транзиций АТ—уСС, а также некоторые трансверсии. Транзиция — это замена в ДНК какого-либо одного пурина (аденина или гуанина) или пиримидина (тимина или цитозина) на другой пурин или пиримидин соответственно. Трансверсия — это такая мутация, при которой происходит замена пуринового основания на одно из двух пиримидиновых или наоборот. [c.12]

Приступайте к обработке гидроксиламином (методика 8). Чтобы определить выживаемость и появление прозрачных бляшек в процессе обработки, отбирайте пробы и высевайте различные разведения их на чашки для фага к при 34°С. Если хотите выявить амбер-мутации в генах фага к, то обработанные мутагеном препараты высевайте также на газон штамма DB6431, который содержит супрессор амбер-мута-ций (или на любой другой супрессорный штамм см. список штаммов). Чтобы выявить мутации, приводящие к отсутствию -лактамазы, высевайте на чашки Red (методика 7). [c.37]

Гидроксиламин является мощным мутагеном, который можно использовать для обработки in vitro ДНК или ДНК-содержащих вирусов. Достоинство этого соединения состоит в том, что известны его механизм действия и специфичность. Он вызывает исключительно транзиции G—vA. При правильном его применении получается очень высокое отношение мутаций к леталям. Поэтому им пользуются в тех случаях, когда возникает необходимость в сильном мутагенезе (например, при локализованном мутагенезе). Кроме того, следует иметь в виду, что тяжелый химический мутагенез часто приводит к образованию множественных мутаций. При работе с умеренными фагами степень мутагенеза удобно определять, выявляя среди выживших фагов мутантов, дающих прозрачные бляшки имеет смысл следить за количеством мутантов, образующих прозрачные бляшки, даже в экспериментах по локализованному мутагенезу, так как просто [c.74]

С целью увеличения продуктивности штаммов предполагается применение индуцированной селекции с использованием мутагенных факторов, таких, как УФ лучи, гидроксиламин, этиленимин, камфора, митозньге яды (Курт и др., 1975). В результате селекции изменяются параметры роста отобранных штаммов возрастают экономический коэффициент, удельная скорость роста, глубина утилизации органических веществ гидролизата и продуктивность дрожжей (Семушина и др., 1979). Большое внимание уделяется получению полиплоидных штаммов дрожжей. Сообщалось (Курт и др., 1975), что в случае образования полиплоидных форм происходит скачкообразное кратное увеличение числа хромосом в клетке, изменяющее ее биохимические свойства и увеличивающее выход биомассы и содержание белка. [c.36]

Интересный способ сегмент-направленного мутагенеза предложен В. А. Гусевым с соавторами (1981 г). Он основан на том, что РНК-полимераза в местах своего связывания с ДНК локально расплетает цепи, и на эти участки можно направленно воздействовать мутагенами, специфичными к одноцепочечным участкам ДНК (гидроксиламин и его О-алкил-производ-ные, бисульфит натрия). На примере ДНК фага Я было показано, что таким образом можно направленно вводить мутации по промоторно-операторной области pror с уровнем мутагенеза около 10 %. [c.180]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология