Мутанты чувствительные к облучению

В результате этих работ не удалось получить практически полезных мутантов выделены лишь уродливые морфологические формы, медленно растущие. Установлено, что низкие дозы вызывают стимуляцию и что хвойные растения более чувствительны к облучению, чем лиственные. [c.300]

Все эти мутации вызывают повышенную чувствительность к ультрафиолетовому свету (УФ) и ионизирующей радиации, образование слизистых колоний, неспособность к лизогенизации фагами X- и Р1, а также увеличивают стабильность нонсенс-фраг-ментов и фаговых мутантных белков (миссенс-белков). Чувствительность к УФ не связана с нарушением механизмов репарации (исправления дефектов) ДНК, а является следствием утраты способности к восстановлению клеточного деления после воздействия агентов, повреждающих ДНК. Поэтому мутанты Lon (Deg) после облучения образуют длинные нитевидные клетки, которые в конце концов лизируются. [c.53]

Если исследуют мутации, дающие селективное преимущество, то мутантов легко выявить методом отпечатков, или реплик, предложенным Э. и Дж. Ледерберг (рис. 12.2). Например, при изучении мутаций устойчивости Е. соИ к бактериофагу Т1 (мутанты Топ" ) клетки бактерии высевают на агаризованную среду в чашки Петри таким образом, чтобы на них образовались отдельные колонии. Затем при помощи бархатной печатки эти колонии перепечатывают на чашки с нанесенной суспензией частиц фага TI. Большая часть клеток исходной (чувствительной) культуры (Топ) не будет образовывать колоний, поскольку их лизирует бактериофаг. Вырастут лишь отдельные мутантные колонии (Топ"), устойчивые к фагу. Сравнивая частоту мутантов в контрольном и опытном (например, облученном ультрафиолетовым светом) вариантах, легко определить частоту индуцированных мутаций. [c.298]

Накопленная в настоящее время информация свидетельствует о том, что инактивация клеток, вызываемая облучением в относительно низких дозах, обусловлена главным образом повреждением ДНК- Это заключение подтверждается тем, что у прокариот большинство изученных радиационно-чувствительных мутантов дефектны по функциям, имеющим отношение к ДНК- Кроме того, исследование таких мутантов показало, что резистентность обычно достигается не в результате защиты ДНК от индукции повреждений, а скорее благодаря действию механизмов, репарирующих ДНК после того, как повреждения возникли. По существу в настоящее время представляется вероятным, что чисто защитные механизмы имеют ограниченное значение, так как попытки связать радиорезистентность с такими факторами, как пигментация, уровень каталазной активности и другие метаболические характеристики клеток, показали, что вклад этих факторов невелик. [c.496]

Особый интерес представляют мутанты, обладающие еще большей резистентностью к облучению, чем встречающиеся в природе штаммы, из которых они получены. Эти мутанты изучены не столь систематически, как чувствительные. Детальный анализ таких штаммов, несомненно, позволит еще глубже понять природу радиорезистентности. [c.497]

Доказательство существования и изучение механизма эксцизионной репарации стало возможным благодаря получению мутантов Е. oli, чувствительных к летальному действию ультрафиолетового света. Если штаммы Е. соИ, устойчивые к ультрафиолетовому свету, инкубировать в темноте после облучения, то из их ДНК удаляются тиминовые димеры. У мутантов, чувствительных к ультрафиолетовому свету, этого не происходит. [c.134]

Рассмотрим теперь вкратце не совсем понятные химические явления, лежащие в основе таких явлений, как генетическая рекомбинация, интеграция вирусной ДНК с геномом клетки-хозяина и исключение профага из хромосомы клетки-хозяина. О сложности процесса рекомбинации свидетельствует тот факт, что у мутантов, дефектных по способности к рекомбинации, мутации локализуются не в одном, а в нескольких участках (генах) хромосомы Е. oli-, соответствующие гены обозначаются через гесА, В, С, F, G и Н. Бактерии с мутациями в некоторых из этих генов необычайно чувствительны к ультрафиолетовому облучению, что свидетельствует об их неспособности репарировать (восстанавливать) повреждения ДНК, вызванные действием ультрафиолета (гл. 13, разд. Г, 2). Из этого следует, что некоторые из ферментов, обеспечивающих процесс рекомбинации, нужны клетке также и для восстановления повреждений, вызванных действием ультрафиолетового излучения. Однако специфические функции большинства продуктов этих генов все еще до конца не выяснены. Считают, что у Е. oli имеются две полноценные системы общей рекомбинации. В геноме фага Я, имеются гены, кодирующие другую рекомбинационную систему, функционирующую независимо от продуктов генов фага Я, inf и xis (рис. 15-15), необходимых для интеграции и исключения генетического материала вируса и обеспечивающих процессы сайт-специфической (для определенных участков геномов) рекомбинации между генами клетки-хозяина и вируса. [c.281]

В 1952 г. Хейс сделал второй важный шаг. Он нашел, что различные мутанты Е. со и ведут себя несимметрично но отношению к акту конъюгации. Он использовал два штамма оба мутанта, полученных от одного и того же дикого тина Е. соИ К12 с помощью ультрафиолетового облучения. Первый мутант был T+L+M Bi . (неспособен синтезировать метионин и биотин), второй мутант был Т L Bj" (неспособен синтезировать треонин, лейцин, витамин В ). Из них путем селекции были отобраны мутанты, различающиеся в цистроне Sm (чувствительные или резистентные к стрептоми [c.314]

Наоборот, рекомбинанты к дикому типу будут превосходно жить на К12. Подсчет рекомбинантов ведется на нулевом фоне (в принципе) благодаря тому, что оба родительских фага — мутанты гП, отсюда и прекрасная чувствительность метода. Можно измерить число рекомбинантов, даже если вероятность события 10 . Собственно говоря, предел чувствительности ставится спонтанными ревертантами — возвратными мутациями к дикому типу. Из изученных Бензером свыше 3000 различных мутантов типа гП некоторая часть оказалась непригодной для рекомбинационных экспериментов из-за высокого уровня шумов (большого количества сионтанных ревертантов), одпако большинство мутаций, полученных облучением, действием химических мутагенов пли спонтанно, оказалось вполне стабильно. Эти мутации в количестве примерно 2000 и были расположены на генетической карте в линейной последовательности. Подробное изучение тонкой структуры генетического вещества обнаружило ряд важных обстоятельств. Вся область гП имеет длину в 8 единиц и распадается в а две функциональные области А и В. Бензер назвал их цистронами на основании того, что их можно различить с помощью is—trans-теста. Если инфицировать бактерию К12 двумя мутантами фага, из которых один поврежден в области А, второй поврежден в области В (оба являются гП-мутантамп), то вместе они способны развиваться на клетках К12. [c.377]

Предположение об участии в репарации и в рекомбинации одних и тех же ферментов впервые получило экспериментальное подтверждение, когда в 1965 г. А. Кларк открыл Кес -мутанты Е. соН, неспособные к генетической рекомбинации ни при конъюгации, ни при трансдукции.Можно проследить, что этот дефект обусловлен мутациями в нескольких генах гес, один из которых, re k, расположен между 50-й и 55-й минутами генетической карты Е. oli (фиг. 123). У этих мутантов Re " нормально протекает конъюгация (или адсорбция трансдуцирующего фага) не нарушено у них и проникновение в клетку донорной ДНК- Однако поступившая в клетку ДНК у этих мутантов не включается в геном реципиента, если только в реципиентную клетку не попал также и аллель Re " донорного гена гес. Таким образом, гены гес, по-видимому, контролируют образование ферментов, необходимых для процесса рекомбинации. Кроме своей неспособности к генетической рекомбинации, мутанты Re " отличаются еще одним удивительным свойством они обладают ненормально высокой чувствительностью к ультрафиолетовому облучению и напоминают в этом отношении мутантов по гену uvr. Изучение метаболизма ДНК у мутантов по гену гес после облучения ультрафиолетом показывает, однако, что в отличие от мутантов по гену uvr они способны иссекать и репарировать индуцированные ультрафиолетом тиминовые димеры. [c.379]

Из этого следует, что как неспособность осуществлять генетические рекомбинации,так и высокая чувствительность к ультрафиолету у мутантов по гену re k обусловлены тем, что в ходе пострепликационной репарации за счет рекомбинации эти мутанты неспособны осуществлять какой-то этап, отличный от репарационной репликации. Схема, изображенная иа фиг. 190, объясняет также сделанное Жакобом и Вольманом в 1955 г. наблюдение, что облучение фагов ультрафиолетом резко уменьшает сцепление генов, выявляемое при генетических скрещиваниях. Действительно, если между двумя генетическими локусами х у окажется нерепарированный димер тиминов, то очевидно, что вероятность d y (см. уравнение ХП.1) возникновения между ними кроссинговера резко возрастет. [c.381]

В 1914 г. В. Генри обнаружил среди выживших после облучения ультрафиолетовым светом бактерий большое количество, как он считал, наследственных вариантов, отличающихся от нормального типа по таким свойствам, как морфология колоний и патогенность. Из этого наблюдения Генри заключил (за 13 лет до того, как Мёллер доказал мутагенное действие рентгеновских лучей на плодовую мушку), что ультрафиолетовые лучи мутагенны для бактерий. Однако доказательство этого утверждения пришло лишь много лет спустя с расцветом в сороковых годах генетики бактерий, когда Демерец показал, что среди 10 клеток Е. соИ штамма Топ (чувствительного к фагу Т1), выживших после облучения определенной дозой ультрафиолетовых лучей, доля мутантов Топ более чем в тысячу раз превышает спонтанный уровень этих мутантов среди необлученных бактерий. Вскоре ультрафиолет стал одним из наиболее широко распространенных мутагенов, используемых для получения мутантов бактерий. Многие мутанты, которые упоминались в предыдущих главах, были отобраны среди клеток, выживших после облучения ультрафиолетом немутантного родительского штамма. Так, например, были получены использованные в опытах по конъюгации (гл. X) Hir- и Р -штам-мы Жакоба и Вольмана с множественными мутациями, а также мутанты Тгр Яновского, использованные для изучения тонкой генетической структуры генов trp (гл. XIV). Однако, хотя молекулярный механизм спонтанных мутаций, а также мутаций, индуцированных аналогами оснований и акридиновыми красителями, к 1960 г. был достаточно хорошо изучен (см. гл. XIII), выяснение механизма мутаций, вызванных ультрафиолетом — исторически первым и долгое время наиболее широко распространенным бактериальным мутагеном, — задержалось до тех пор, пока не был выяснен механизм репараций. [c.381]

Первый штамм дикого типа Uvr " с нормальной чувствительностью к ультрафиолету, второй мутант-ный штамм Uvr с ненормально высокой чувствительностью к ультрафиолету. На левой оси ординат отложена доля бактерий, способных образовывать колонии при высеве после облучения ультрафиолетом в дозе, показанной па оси абсцисс (светлые треугольники и кружки). На правой оси ординат отложена доля индуцированных ультрафиолетом мутантов Str среди выживших клеток (темные тре-угольнуки и кружки). В случае штамма Uvr " при дозах ниже 90 эрг/мм мутантов Str не обнаруживается, I тл II — UvrJ III и /V — Uvr . [c.382]

УФ-лучи. Простым и удобным методом получения мутантов разного типа у ряда микроорганизмов является УФ-облучение. Для этого используются любые источники света с максимумом испускания в коротковолновой области (около 254 нм), например бактерицидные лампы. Поскольку УФ-лучи являются относительно слабым мутагеном, то наилучшие результаты получают при низкой выживаемости клеток (0,1 —1,0%). Необходимо помнить,, что УФ-лучи практически полностью поглощаются стеклом, поэтому при облучении суспензию вегетативных клеток или спор помещают в открытый сосуд, например чашку Петри. Чтобы исключить, эффект экранирования, следует использовать суспензии с концентрацией не выше 5-10 клеток/мл и проводить облучение в буферных растворах. Летальный эффект УФ-лучей зависит от физиоло-гического состояния клеток, прежде всего от их возраста. Обычно в фазе экспоненциального роста культуры клетки более чувствительны к УФ-лучам, чем в стационарной фазе. Кроме того, облучение и дальнейшую инкубацию клеток микроорганизма следует проводить в условиях, исключающих фотореактивацию, т. е. в темноте. [c.175]

Большая работа была проведена с мутантами Е. oli, уже упоминавшимися в разделе, посвященном вариациям радиацпоииои чувствительности. В экспериментах по оценке эффективности репарации у трех таких штаммов определялась скорость синтеза ДНК после облучения. При облучении в низких дозах (10 — 30 крад) у штамма Е. соИ дикого типа (Ds7 = 4 крад) и штамма 1 у (D37 = 20 крад) наблюдалось постоянное снижение скорости синтеза ДНК на 70—90%- У Е. соН 12у (D3 = 35 крад) было отмечено временное ингибирование синтеза ДНК, а у наиболее резистентного штамма Е. oli 6у (D37 = 50 крад) —20%-ная стимуляция. В сходном исследовании были обнаружены значитель- [c.494]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология