Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
A6–MutagenyinaprawaDNA
33
Mutageny
MutacjemogąpowstawaćwwynikubłędówwprocesiereplikacjiDNA.Zdarzeniatakie
sąniezwyklerzadkieiubakteriiwystępująśredniorazna1010wstawianychnukle-
otydów,aworganizmachwyższychprawdopodobnieniecoczęściej.Wskaźnikten
nazywamytempemmutacjispontanicznych.Jegowartościrosną,gdykomórkipodle-
gająwpływomczynnikówchemicznychi/lubfizycznychzwanychmutagenami,wcho-
dzącychwbezpośredniereakcjezDNAimodyfikującychstrukturypojedynczychnukle-
otydów.Możetoprowadzićdozaburzenialubcałkowitegobrakuparowaniazasad,
jakwsytuacjigdypodczasreplikacjiDNAnieprawidłowazasadazostaniewłączona
naprzeciwzasadyzmodyfikowanej,zmieniającsekwencjęDNA.Wtakichprzypadkach
kolejnereplikacjeutrwalająpowstałązmianę,cooznaczaobecnośćmutacjiwsekwencji
DNA(Rys.1).Niektóremutageny,działającwinnysposób,powodująpoważnefizyczne
zniekształceniawDNA,blokującejegoreplikacjębądźtranskrypcję.
Wielkarozmaitośćsubstancjinaturalnychisyntetycznych,organicznychinieorga-
nicznych,możereagowaćzDNA,zmieniającjegostrukturęitworzącmutacje.Więk-
szośćmutagenówchemicznychtokancerogeny,czylisubstancjerakotwórcze.
Ponadto,mutacjeDNApowodujewieleczynnikówfizycznych.Należądonichpromie-
niowaniajonizujące,takiejakpromieniowanierentgenowskieipromieniowanieγ,
atakżepromieniowanianiejonizujące,zwłaszczaultrafioletoweicieplne.
Mutagenychemiczne
BardzowielesubstancjichemicznychmożepowodowaćmutacjeDNA.Niektóremuta-
genychemicznesąanalogamizasad.Ichstrukturymolekularnesąpodobnedozasad
występującychnormalniewDNA,wzwiązkuzczympolimerazymogąjewbudo-
wywaćwstrukturyDNApodczasreplikacji.Prowadzitodopowstawaniamutacji
wnastępstwiezmianparowaniazasad.Jednymzprzykładówjest5-bromouracyl
(5BU)-analogzasadowytyminy.5BUnormalniełączysięwparęzadeniną,lecz
niewielkazmianajegostrukturyzwanaprzesunięciemtautomerycznympowoduje
parowaniezguaniną.PoreplikacjiDNApierwotnąparęzasadTAzastępujeparaGC
najednejznicipotomnych,coprowadzidomutacjipunktowej(Rys.2).
Innymimutagenamichemicznymisączynnikiinterkalujące.Sątopłaskie
cząsteczkizakłócającereplikacjęDNApoprzezwnikaniemiędzysąsiadującepary
zasadpodwójnejhelisy.Przykłademjestbromeketydyny-cząsteczkazawiera-
jącaczterypierścienieowymiarachpodobnychdozasadowejparypuryna-pirymi-
dyna.Stwierdzono,żezwiązektendziałainterkalująconapodwójnąhelisę,rozsu-
wającnieznacznieparyzasad(Rys.3).Niejestcałkiemjasne,wjakisposóbzakłóca
toreplikację,efektemogólnymjestjednakwprowadzeniepojedynczegonukleotydu
wpozycjiinterkalującej,coskutkujemutacjązmianyramkiodczytuwgenie.
Działaniewielumutagenówpoleganachemicznejmodyfikacjizasad.Niektórepowo-
dujądodawaniegrupalkilowychlubarylowych.Przykładamisą:sulfonianmetylo-
metanowyietylonitrozomocznik-substancjedodającegrupymetylowedozasad
