Бактерии действие мутагенов

Рис. 21-7. Тест Эймса на мутагенность. В нем иснользуется онределенный штамм бактерий рода Salmonella, дефектный но синтезу гистидина (his ), и, следовательно, нуждающийся для роста в этой аминокислоте. Если испытываемое вещество обладает мутагенным эффектом, ген his может нод действием этого соединения ревертировать к дикому типу. Образовавшиеся при этом бактерии-ревертанты способны расти на среде без гистидина. Для увеличения чувствительности теста в геном тестерного штамма введена мутация по системе репарации, что делает эти бактерии особенно восприимчивыми к действию повреждающих ДНК агентов. Большинство соединений, демонстрирующих мутагенность в этом тесте, являются

Мутантные штаммы легко получить при действии на бактерии дикого типа мутагенных факторов, например, рентгеновских или ультрафиолетовых лучей, или химических мутагенов. Обработанную культуру высевают на пермиссивную среду. Например, если нужно получить ауксотроф по определенной аминокислоте, то сперва подвергнутые действию мутагена бактерии высевают на среду, содержащую все 20 аминокислот. После появления колоний, их перепечатывают на чашку с минимальной средой, для того чтобы определить, какие из этих колоний ауксотрофные (рис. 8.1). Затем каждая из ауксотрофных колоний с пер- [c.229]

Третье важное свойство бактерий и вирусов — сравнительно легкая доступность клеток действию мутагенных факторов. Мутационные наследуемые изменения наблюдаются у микроорганизмов как спонтанно, так и под действием многих химических агентов и лучистой энергии. В основе всех мутаций, несомненно, всегда лежит химическое изменение ДНК. [c.285]

Подобный мутагенный эффект оказывают и другие аналоги НК, например 6-мер-капто- или 6-аминопурин Мутагенное действие 2-аминопурина проявляется на бактериях и бактериофагах, хотя в норме он имеется в цианофагах Будучи аналогом азотистых оснований нуклеиновых кислот, 2-аминопурин (Ал) индуцирует ошибку включения В обоих случаях произошли мутации типа транзиций (см) опшбга.в1 чения. [c.220]

В самой структуре пуринов и пиримидинов содержатся возможности для неправильных спариваний вследствие таутомерных превращений, кето-енольных и амино-иминных переходов. На рис. 5 изображены неправильные пары, способные образоваться вследствие таутомерии. Правда, статистич. вес таутомерных форм очень низок, но и мутации образуются очень редко, если на ДНК не воздействуют мутагенными агентами. Хорошим подтверждением роли таутомерии оснований в мутагенезе служит след. факт. Если бактерии подпитывать 5-бромурацилом, то этот пиримидин частично включается в ДНК на место тимина. 5-Бромурацил оказывает при этом сильное мутагенное действие на клетки вследствие электроотрицательности брома происходит сильное смещение равновесия в пользу таутомерной (енольной) формы, и это основание начинает гораздо чаще образовывать ошибочную пару с гуанином, чем это делал тимин. Суммарное число мутаций у бактерий под действием этого агента может достигать нескольких процентов на поколение. [c.195]

Исследуемую бактерию подвергают действию мутагенного фактора, желательно широкого спектра действия (например, ультрафиолета). [c.39]

В популяции бактерий без всякого экспериментального вмешательства регулярно возникают мутации такие мутации называют спонтанными мутациями, а клетки, в которых они возникли, - спонтанными мутантами. Мутагенное действие аналогов оснований ДНК (см. ниже) указывает на возможные причины спонтанных мутаций вероятно, речь идет о слу- [c.441]

В пользу ДНК как генетического фактора свидетельствуют и данные по мутагенному действию горчичного газа и его азотных аналогов (производные иприта). Горчичный газ является, по-видимому, первым химическим фактором, у которого была обнару кена способность вызывать мутации. При изучении процессов инактивации (лишения активности) различных биологических материалов, начиная от чистых ферментных белков и кончая вирусами, бактериями и дрожжами, под действием горчичного газа было установлено, что ДНК гораздо более чувствительна к горчичному газу, чем белок, РНК или другие компоненты клетки. В ряде исследований показано, что горчичный газ вызывает потерю вязкости и отчетливую деполимеризацию ДНК. Была отмечена также способность горчичного газа и его аналогов осаждать протеид ДНК, и найдено, что они взаимодействуют с нуклеопротеидами ДНК в большей мере, чем с другими белками. [c.68]

Одним из основных отличий химического мутагенеза от радиации является специфичность действия химических соединений. Известно много случаев, когда мутагенное для одного организма вещество совершенно не вызывает у другого организма мутаций (В. Н. Никифоров, 1965). Например, уретан, индуцирующий мутации у плодовой мушки, растений и бактерий, совершенно не вызывает их у нейроспоры (Ауэрбах, 1958). Уретан является также канцерогенным для мышей и крыс, но не вызывает опухолей легких у кроликов и морских свинок (Роджерс, 1957) 5-бромдезоксиуридин способен вызвать у бактерии только точечные мутации, а в культуре клеток человека — разрывы хромосом (В. Г. Никифоров, 1965). [c.302]

Проведено сравнительное изучение биологического действия ряда наиболее сильных химических мутагенов. Учитывали цито-токсическое действие соединений — сумму реакций, приводящих к инактивации способности микроорганизмов образовывать колонии, и мутагенное действие в рамках строго дифференцированного механизма — замены нар оснований ДНК. Критерием оценки мутагенной эффективности выбрано отношение К/В — частота транзиций на жизнеспособную бактерию, а летальной — логарифм процента отношения выжившей (Ig % В/Во) популяции к исходной. [c.38]

Несомненно, имеется много случаев использования закономерностей белковых реакций в биологических целях, однако здесь им не уделено большого внимания. В частности, в литературе, посвященной проблемам бактериологии, можно найти исследования по вопросам о влиянии этерификации карбоксильных групп белка на реакции окрашивания бактериальных клеток [16], о связи между химическим изменением поверхности бактерий и агглютинацией или электрофоретической подвижностью [17], об ингибировании ферментативного действия при помощи алкили-рующих веществ и о поисках мутагенных агентов. [c.271]

Если мутация не привела к гибели организма, то организм приобретает новые свойства. Эти свойства могут быть и вредными и полезными для него. В процессе отбора, очевидно, больше шансов выжнть имеют те особи, которые обладают свойствами, повышающими их жизненную устойчивость,— так мутация способствует закреплению определенных признаков, т. е. является фактором эволюции. Сознательно направленное действие мутагенов помогает человеку, например, выводить новые ценные виды растений. В то же время способность к мутационным изменениям у бактерий приводит к тому, что они, подвергаясь обработке антибиотиками, не погибают все без остатка — некоторые сохраняют жизнеспособность и производят потомство, устойчивое к дан- [c.83]

Второе, подобное же по действию мутагенное вещество — 2-аминоиурин (АП) — также включается в ДНК бактерий вместо аденина. Как и аденин, АП дает две водородные связи с тимином. Однако АП может образовать одну водородную связь с цитозином. Последнее происходит без таутомерного превращения и, по-видимому, весьма часто, так как АП является весьма активным мутагеном, хотя включается в ДНК в очень малых количествах. Механизм образования точечных мутаций в данном случае тот же, то и в предыдущем.Происходит ошибка в копировании и замена одной пары оснований, причем почти одинаково легко процесс идет в обе стороны, иначе говоря реверсии происходят так же легко, как прямые мутации. [c.397]

По имо инсекти- и 1унгистатичеогеого действия, распмотреь Ные гидроксамовые производнив проявляют сильное мутагенное влияние на бактерии, причем механизм их действия включает взаимодействие с (нуклеофильными центрами белков и нуклеиновых кислот [и] [c.120]

Другой пример биологически активного вещества — енольный эфир глицерина фекопентаен 1,62. Этот полиен выделен из человеческого кала, где он присутствует в следовых количествах. Фекопентаен вырабатывается некоторыми видами бактерий, обитающих в кишечнике, и обладает сильным мутагенным и канцерогенным действием . Считается, что наличие соединения 1,62 может быть причиной рака толстой кишки. [c.28]

Для сохранения продуктов используют их обкуривание с помошью пропиленоксияа, который с небольшими количествами НС1 образует хлорпропанол, оказывающий на некоторые виды бактерий мутагенное действие [c.176]

Достигнуто ясное понимание химизма реакций образования аддуктов ДНК-канцероген, но неизвестно, как именно эти аддукты вызывают раковое заболевание. Мы, однако, знаем, что конечные продукты взаимодействия между организмом и канцерогеном могут приводить к изменениям в ДНК (мутагенный эффект) клеток бактерий и животных. Мутагенные и канцерогенные свойства взаимосвязаны. Если соединение мутагенно, оно скорее всего обладет и канцерогенным действием. Данные такого рода получают с помощью рутинного лабораторного теста Эймса на специальном штамме культуры Salmonella. Однако не все мутагенные вещества канцерогены, и многие природные мутагены входят в нормальный рацион питания. [c.105]

После человека Е. all является в настоящее время наиболее интенсивно изучаемым организмом . Бактерии можно подвергать действию радиации или мутагенных агентов, повреждающих их генетический аппарат, таким образом, чтобы вызвать специфическое изменение биосинтетических процессов, контролируемых соответствующими генами. В таком случае становится возможным идентифицировать промежуточные продукты реакций, накапливающиеся в культуре мутанта. Бактерии можно заморозить и затем разрушить, чтобы извлечь из них ферменты. Применение таких чрезвычайно жестких воздействий к другим организмам часто оказывается невозможным. Наконец, особенности процессов синтеза и распада у бактерий таковы, что позволяют им быстро расти на простых средах из минеральных солей с очень широким набором органических соединений в качестве источника углерода. В таких случаях иногда легче следить за химическими превращениями простого соединения, которым питаются микробы, чем за сложными веществами, которыми питаются высшие организмы. [c.29]

В предыдущем разделе мы указали на то, что бактериофаги и другие вирусные частицы имеют определенную генетическую конституцию, которая полностью или главным образом определяется нуклеиновой кислотой вируса. Мы подчеркнули также, что существует много типов вирусов, например у лизогенных бактерий. Это прекрасно согласуется со способностью вирусов мутировать как опонтанно, так и под действием излучения или химических мутагенов. [c.257]

Единообразие в строении генетич. материала у различных видов живых организмов позволяет предполагать универсальность действия химич. мутагенов. Так, этиленимин, диалкилсульфаты, этилметансуль-фонат индуцируют мутации у насекомых, высших растений, сумчатых и несовершенных грибов, акти-номицетов, бактерий, фагов. С другой стороны, перекись водорода и диазометан вызывают мутации у сумчатых грибов и бактерий, но не эффективны на расстояниях. Полученные различия вызваны, по-видимому, неодинаковой способностью мутагенов проникать в клетки различных организмов и различиями в метаболизме мутагенов. [c.327]

Мутационный переход от ауксотрофов к прототрофам исследовать легче, чем обратный переход, так как можно высеивать большие популяции ауксотрофных родителей на минимальной среде, а прорастать в колонии будут только прототрофы. Witkin [9] наблюдала, что мутации такого типа, вызванные ультрафиолетовыми лучами, возникали со значительно большим выходом, в том случае, если для бактерий непосредственно после облучения были доступны аминокислоты, по сравнению с посевом на минимальной среде. Kada [е] удалось глубже проникнуть в сущность этого явления при использовании штамма Е. соИ требующего для роста тирозин, метионин, урацил и тимин. Он исследовал индуцирование мутаций, приводящих к способности синтезировать тирозин, и оценил относительную значимость активного синтеза белка, РН1< и ДНК после облучения путем исключения или снабжения метионином, урацилом и тимином соответственно. Было обнаружено значительное различие в мутагенном действии ультрафиолетовых и рентгеновских лучей с ультрафиолетовыми лучами выход мутаций после определенной дозы заметно уменьшался, если ингибировался синтез белка или РНК, а на выходе рентгеновских мутаций наличие или отсутствие любого из веществ, необходимых для роста родительского ауксотрофного штамма, никак не сказывалось. [c.150]

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]

Мутации бактерий и вирусов вызываются в эксперименте искусственно с помощью облучения ультрафиолетовым светом или рептгеповскими лучами, а также действием специальных веществ — мутагенов. В основе мутаций лежит всегда химическое изменение ДНК в том или ином цистроне. Это несомненно сейчас для всех типов мутагенеза. Мутагенез под действием лучистой энергии связан, по всей вероятности, с образованием свободных радикалов непосредственно в клетке и атакой этими радикалами ДНК или образованием возбужденных атомов в ДНК. [c.290]

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]

Рентгеновские лучи создают частично в воде, а также в самой нуклеиновой кислоте активные свободные радикалы и возбужденные метастабильные состояния весьма реакционоспособные. Радикалы и ведут химические реакции, изменяющие ДНК. Ультрафиолетовый свет является хорошим мутагенным агентом для бактерий, которые могут быть подвергнуты облучению в тонком слое. Изучение спектра действия , т. е. вероятности мутагенеза как функции длины волны, обнаружило оптимум при 260 т и, т. е. в максимуме поглощения нуклеиновых кислот. Квапт hv в этом случае недостаточен для ионизации, но вполне обычен для фотохимических реакций, проходящих через стадии радикалов или метастабильных состояний. Важное наблюдение заключается в том, что можно облучить сначала пустую питательную среду, затем ввести в нее бактерии и вызвать мутагенез. [c.404]

То обстоятельство, что в макромолекуле ДНК существуют точки, атакуемые с разной вероятностью, не вызывает удивления. Здесь может сказаться различная плотность расположения водородных связей в зависимости от природы соседних звеньев, а также различная прочность химических связей, вызываемая электронным влиянием я-электронов соседних оснований. Вполне можно себе представить, что определенные сочетания соседних звеньев являются слабыми местами, куда направляется атака химических мутагенов, в частности и тех эндогенных химических веществ, которые производят спонтанные мутации. Существование горячих точек на генетической карте не является привилегией только бактерий и вирусов. Фактически генетика высших организмов давно сталкивалась с этим явлением. Известны необычайно высокие вероятности мутации некоторых генов кукурузы (вероятность спонтанных мутаций достигала 0,1% вместо обычных 10 % на поколение). Известны также многочисленные случаи неустойчивых , легко ревертировавших мутаций с необычайно лржюкой вероятностью реверсии, доходившей до 1 % на поколение, изучение горячих точек и их специфичности к действию му-гёнов дает надежду овладеть в будущем процессом направленного -мутагенеза, т. е. сознательным управлением изменчивостью организмов. При этом сами по себе мутации сохранят характер статистического явления, которое можно рассматривать в принципе лишь с помощью понятий теории вероятностей. [c.409]

Пероральная ЛД50 ТЭФ для крыс равна 37 мг/кг, а вводимая подкожно ЛД50 для тех же животных составляет 87 мг/кг [30]. Доза, применяемая при лечении рака у людей и вводимая внутримышечно, составляет всего 1,2—2,0 мг/кг [87]. Шибальским было доказано мутагенное действие ТЭФ на бактерии [88]. [c.246]

Токсичность этого соединения мало изучалась. Доказано его мутагенное действие на бактерии [89]. Радиоактивный морцид метаболизировался в организме крыс и человека до фосфата и морфолина, а сера окислялась с образованием М-(3-оксапентаметилен)-Ы, М"-диэтиленфосфорамида, соединения, столь же эффективного против подопытной опухоли. Кроме того, в выделениях человека содержалось значительное количество неизученных метаболитов [37]. [c.248]

Если обмен веществ, или его нарушения, в развивающихся культурах микроорганизмов могут иметь следствием синтез мутагенов, то нельзя исключить и вероятность ноявления, в силу сходных причин, антимутагз-пов, т. е. веществ, препятствующих индукции или реализации мутаций. Показано, нанример (Novi k, 1955), что некоторые пуриновые основания заметно снижали мутагенное действие кофеина, а равно уменьшали почти на одну треть относительное число спонтанных мутаций у бактерий. Конечный эффект может, таким образом, зависеть от наличия и относительной скорости синтезов мутагенов и антимутагенов. [c.71]

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]

Канцерогенными оказываются совершенно различные химические вещества, если их скармливать экспериментальным животным или многократно наносить им на кожу. Некоторые из них действуют на клетки-мишени в своей исходной форме, но многим для этого необходимо превратиться в более активную форму - чаще всего это происходит под действием внутриклеточной системы ферментов, известных как цитохром-Р-450-оксидазы. Эти ферменты в норме превращают попадающие в организм яды и жирорастворимые ксенобиотики в безвредные и легко экскретируемые соединения. Однако окисление этой системой определенных вешеств приводит к образованию продуктов, являюшихся прямыми канцерогенами (рис. 21-6). Хотя известные на сегодняшний день химические канцерогены весьма разнообразны, большинство из них имеет по крайней мере одно общее свойство - способность вызывать мутации. Мутагенность может быть продемонстрирована различными методами, один из наиболее общепринятых - это тест Эймса, при проведении которого канцероген смешивается с экстрактом клеток печени крысы (играющим активирующую роль) и добавляется к культуре, специально подобранных ( тестирующих ) бактерий. Частота мутаций в такой бактериальной культуре является мерой мутагенности исследуемого вешества Грис. 21-7). Большинство соединений, обнаружи- [c.450]

Смотреть страницы где упоминается термин Бактерии действие мутагенов: [c.973] [c.991] [c.341] [c.71] [c.126] [c.121] [c.294] [c.51] [c.110] [c.152] [c.124] [c.111] [c.333] [c.197] [c.239] [c.320] [c.71] [c.201] [c.202] [c.54]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология