Мутации транзиции и трансверсии

Любая пара оснований в ДНК может мутировать. Изменение, которое затрагивает только одну пару оснований, называют точковой мутацией. Точковые мутации могут быть двух типов. Замены одного пурина на другой пурин или одного пиримидина на другой пиримидин называют транзициями. Например, пара О—С может быть заменена на А—Т или наоборот. Это наиболее часто встречающийся класс точковых мутаций. К трансверсиям относят замены пурина пиримидином и наоборот, т.е. пара А—Т превращается в Т—А или С—О. [c.37]

Переход аналога в генное состояние до gn невозможен потому, что этому мешает барьер, вызванный отклонением от состава натурального нуклеотида. При неполном преобразовании, остановившемся на ступени I, разность п—-1 связана с установлением квази-генетического уровня и неполной устойчивостью. При полном переходе до уровня п = 1 взятый вначале свободный нормальный нуклеотид в химическом состоянии превращается под влиянием матрицы в стандартную единицу генного материала. При действии оператора аутокатализа на нормальный по составу нуклеотид реализуется полная и наибольшая вероятность перехода от начального химического к конечному генетическому состоянию. При описании с помощью 8 действия генного оператора на преобразование нуклеотид-аналога вероятность перехода не полная и не максимальная, так как отсутствуют некоторые стабилизирующие и завершающие конечные ступени. Для нормальных нуклеотидов, находящихся в гене, спонтанный обратный переход от конечного к начальному состоянию полностью запрещен для нуклеотид-аналога, преобразованного до виртуального генетического состояния, существует известная вероятность спонтанного обратного перехода. Под влиянием внешних раздражений она возрастает. Однако и без них вторичные мутации — в виде транзиций и трансверсий — обнаруживают известную недостаточность характеристики п—1), указывая на преимущество узлового положения перехода, удовлетворяющего (/г = 1). [c.26]

Существуют два типа замен нуклеотидов-транзиции и трансверсии. Транзиции заключаются в замене одного пурина на другой пурин или одного пиримидина на другой пиримидин (AT->G , G ->AT, ТА-> -> G и G-+TA). При трансверсии пурин меняется на пиримидин или наоборот (АТ-> G, АТ->ТА и т.д.). Замены оснований могут происходить различными способами. Так, например, мутация в гене ДНК-поли-меразы фага Т4 может привести к возникновению дефектного фермента, что в свою очередь обусловит увеличение частоты как транзиций, так и трансверсий при репликации ДНК. У многих различных организмов, в том числе у Е. соИ и у дрозофилы, известны гены-мутаторы, увеличивающие частоту мутаций. У Е. соН мутация mut S повышает частоту обоих типов замен, тогда как мутация mut Т индуцирует лишь трансверсии АТ -> G. [c.9]

Из этого не следует, однако, что возникновение любой мутации одинаково вероятно. Например, различны вероятности возникновения транзиций и трансверсий, а вероятность замен оснований отлична от вероятностей мутации со сдвигом рамки. [c.24]

Транзиция. Мутация замены пары оснований, при которой один пурин заменяется другим пурином или один пиримидин заменяется другим пиримидином (ср. Трансверсия). [c.316]

Трансверсия. Мутация замены пары оснований, при которой пурин замещается на пиримидин или наоборот (ср. Транзиция). [c.316]

Большинство химических канцерогенов являются мутагенами. Для выявления мутационной активности разработано множество тестов. Во всех случаях было показано, что при обработке бактерий конечными канцерогенами происходит целый ряд мутаций, в том числе транзиции и трансверсии (см. гл. 38 и 40). Предполагалось, что именно они и служат причиной развития опухолей. В настоящее время получены экспериментальные подтверждения этой гипотезы (см. ниже Онкогены ), [c.355]

Рис. 5.25. Механизм возникновения мутаций на нуклеотидном уровне Возможны четыре транзиции и восемь трансверсий.

Рис. 12.9. Точковые мутации. А — транзиции Б — трансверсии

Таутомеризация тимина вызовет мутацию типа транзиции или трансверсии [c.59]

На генном уровне изменения первичной структуры ДНК под действием мутаций менее значительны, чем при хромосомных мутациях, однако, генные мутации встречаются более часто. В результате генных мутаций происходят замены, делеции и вставки одного или нескольких нуклеотидов, транслокации, дупликации и инверсии различных частей гена. В том случае, когда под действием мутации изменяется лишь один нуклеотид, говорят о точковых мутациях. Поскольку в состав ДНК входят азотистые основания только двух типов - пурины и пиримидины, все точковые мутации с заменой оснований разделяют на два класса транзиции (замена пурина на пурин или пиримидина на пиримидин) и трансверсии (замена пурина на пиримидин или наоборот). Из-за вырожденности генетического кода могут быть три генетических последствия точковых мутаций сохранение смысла кодона (синонимическая замена нуклеотида), изменение смысла кодона, приводящее к замене аминокислоты в соответствующем месте полипептидной цепи (миссенс-мутация) или образование бессмысленного кодона с преждевременной терминацией (нон- [c.277]

В заключение отметим, что трудно судить, какой механизм транзиций является основным при возникновении спонтанных мутаций у данного организма. В настоящее время удается лишь определить, к какому типу — транзиции, трансверсии, делеции, вставки — относятся точечные мутации, а также найти их относительные частоты (так, показано [59], что для системы Е. oli транзиции Г — Ц А — Т и А —Т Г —Ц составляют соответственно 19—30 и 42%, а трансверсии — больше 12%). Однако решить даже эту задачу относительно легко только в особых случаях, когда генетический факюр или специфические условия среды в сильной степени влияют на этот процесс. Обычно можно исключить некоторые механизмы как невероятные, что уда-гтся сделать двумя путями можно сопоставить генетическую эбласть и распределение частот прямых спонтанных мутаций областью и распределением частот мутаций, индуцирован-iHx мутагенами с известными свойствами, или можно инду-хировать различными мутагенами обратные мутации у спонтанных и индуцированных мутантов и этим путем определить <арактер соответствующих изменений пар оснований. [c.29]

Уф-облучение димеризация пирими-динов транзиции, трансверсии, делеции средняя высокая частота индукции мутаций достигается только в условиях низкой выживаемости фотореактивация должна быть предотвращена [c.176]

Нитрозогуанидин алкилирование оснований в репликационной вилке транзиции, трансверсии, с низкой частотой делеции очень высокая опасен в обращении, высокая частота вторичных мутаций [c.176]

Мутации обусловлены изменениями в последовательности оснований ДНК. Основные типы мутаций - замены, делеции и включения. Самый распространенный тип мутаций - замена одной пары оснований на другую. Замена одного пурина другим или одного пиримидина другим пиримидином называется транзицией. Трансверсия - замещение пурина пиримидином и наоборот. Мутации могут возникать вследствие спонтанной таутомеризации оснований или под действием аналогов оснований (например, 5-бромурацила) или других химических мутагенов (например, азотистой кислоты). Потенциальную канцерогенную активность многих веществ можно вьывить по их мутагенному действию на бактерии. [c.84]

Включение нуклеотид-аналогов в первичном порядке и индукция ими мутаций во вторичном порядке в виде транзиций и трансверсий — есть заметные компоненты характеристики нуклеинового уровня генного строения. Эта реальность должна обязательно войти в истолкование теоретической генетики, но в ней должен быть освещен и механизм строения нуклеопротеинового генного материала с помощью основных мутагенов, тем более, что они гораздо более близки, чем аналоги, и к нуклеиновым генам. Комплекс взаимодействия с дискретной организацией у носителей первичного мутагенного действия, которые не включаются ни в нуклеонротеиновые, ни в нуклеиновые гены, стоит выше, чем у аналогов. Ведь основные мутагены охватывают, хотя и неодинаково, измерением любые состояния генного поля, независимо от операторов, которые в данный момент действуют, тогда как в случае нуклеотид-аналогов налицо реакции лишь на одно из митотических состояний, максимальное по преобразующему потенциалу. [c.19]

В конечном счете перед нами два варианта скачкообразности. Один — при индукции мутаций по доступным анализу физико-химическим свойствам и химическому строению, содержащим предпосылку известного статистического взаимодействия с геном, которое составляет у основных мутагенов положительную, хотя и неодинаковую величину в зависимости от стадци митоза. Другой — при действии нуклеотид-аналогов, когда сначала происходит почти без мутаций включение, а основной мутационный процесс развертывается через поколения — в последующих актах аутокатализа и является в целом вторичным. Аналогам недоступно непосредственное измерение состояния нормальных нуклеотидов, а значит и положение надежного пробного тела , так как они возмущаются в сторону упорядочения, близко к тому, как это делают нормальные матричные нуклеотиды. Взаимодействие с включенными аналогами, которое завершается во вторичном порядке транзициями и трансверсиями, открывает связи между нуклеотидами и известными аналогами, но в остальном не в состоянии открыть участвующих во включен1ш сил. [c.20]

Бензер и Фриз не исключали возможности того, что наличие супрессорных мутаций может привести к неоднозначности тех выводов, которые они надеялись сделать на основании результатов, подобных приведенным в табл. 20. Поэтому они пытались разными способами выяснить, действительно ли обнаруживаемые в их исследованиях по мутагенезу ревертанты г являются результатом истинных реверсий, а не супрессорных мутаций. По-видимому, большинство ревертантов г+, образуемых мутантами первого типа (т. е. мутантами с транзициями и трансверсиями), действительно возникают за счет изменения в самой мутантной точке. [c.328]

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]

Соединение с метильной группой N-мeтил-N -нитpo-N-нитрозогуанидин (НТГ)—один из самых мощных известных в настоящее время мутагенов бактерий. Он вызывает главным образом транзиции типа G —>-АТ, значительно реже — транзиции типа АТ—vG , трансверсии и даже мутации со сдвигом рамки. [c.15]

Транзиции происходят чаще, чем можно было бы ожидать, если бы замены оснований носили случайный характер. Любое нуклеотидное основание может заместиться в результате одной транзиции и двух трансверсий (рис. 5.25). Поэтому, если бы направление мутационного процесса было случайным, трансверсии происходили бы вдвое чаще, чем транзиции. Однако из-за вырожденности генетического кода не все нуклеотидные замены приводят к аминокислотным заменам. В табл. 5.16 приведены данные о наблюдавшихся транзициях и трансверсиях различных типов. Транзи-ций происходит значительно больше, чем можно было бы ожидать в случае, если бы направление мутаций было случайным [1681]. [c.190]

Первой эукариотической системой, в которой наблюдались генные мутации, индуцированные радиацией, была Neurospora rassa [1544 1618]. 42% выявленных мутаций оказались транзициями, 37%-вставками или делециями отдельных пар оснований, а остальные имели различное происхождение, причем часть из них, вероятно, были трансверсиями. [c.228]

Наконец, еще одни механизм может быть обусловлен по аышением скорости ферментативного или кислотного гидролиза гликозидной связи вследствие возможного увеличения положительного л-заряда атома азота этой связи при возбуждении [193]. Результаты расчетов методом ССП МО ЛКАО с учетом конфигурационного взаимодействия [92] показывают, что заметное увеличение заряда ( =0,2) имеет место только в Т (У). Возникающие в силу этого выпадения Т (У) из ДНК приводят к транзициям А — Т (У) - Г — Ц, трансверсиям и делециям. Последние могут возникать также из-за неспособности гидратированного Ц в катионной (или иминной) форме спариваться с основаниями, а также вследствие образования фотодимеров. Все эти возможности, по-видимому, объясняют неидентифицироваиные в эксперименте мутации. [c.55]

Транзиции и трансверсии часто приводят к мисденс-мутациям (мутациям с изменением смысла), поскольку вызывают замену в белке одной аминокислоты на другую. Если кодируемая мутантным геном аминокислота оказывается сходной с той, которая кодировалась геном дикого типа (т. е. исходным родительским геном), то возникает мутантный фенотип лишь с частично нарушенной функцией (1еаку-мутант). Часть мутаций с заменой оснований представляет собой нонсенс-мутации (бессмысленные мутации), которые обусловлены появлением кодонов, не кодирующих никакой аминокислоты. В этом случае синтез белка на измененном кодоне прерывается, а образующиеся незавершенные фрагменты белковой молекулы, как правило, функционально неактивны, в частности из-за быстрого их протеолиза. При протяженных делециях, удаляющих значительную часть гена, также синтезируются неактивные фрагменты белковых молекул. [c.71]

Идентифицируйте приведенные ниже примеры точковых мутаций в ДНК и РНК как транзиции (смена пурина на пурин или пиримидина на пиримидин) (А), трансверсии (смена пиримидина па пурин, и наоборот) (Б), сдвиг рамки считывания (В). Учтите, что в молекуле 6-го варианта произоишо только 2 мутации. [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология