Дезаминирование нуклеиновых кислот in vitro также может быть мутагенным [6]. Это явление было обнаружено для вируса табачной мозаики (ВТМ) и некоторых других систем.
Рис. 3. Лист табака через несколько дней после заражения вирусом табачной мозаики А — 0,3x10-4 г/мл обычного штамма ВТМ. На листе видно много хлоротических повреждений: Б — 0,7x.10-6 г/мл обычного штамма ВТМ, обработанного 1М нитритом натрия в течение 20 мин. при рН 4,2. Кроме хлоротических повреждений, образуются 6 некротических (указаны стрелками), свидетельствующих о мутациях
Вирус табачной мозаики содержит одну молекулу РНК, образующую единую цепь из 6400 нуклеотидов. Молекула изолированной РНК обладает инфекционностью, причем её активность зависит от целостности молекулы, а не от пространственной структуры РНК. Поэтому генетические свойства вируса определяются главным образом линейной последовательностью 6400 нуклеотидов [7].
Инкубация вирусной РНК с азотистой кислотой приводила к дезаминированию гуанина, цитозина и аденина, в то время как сама молекула РНК остается неповрежденной.
Дезаминирование вызывало инактивацию, причем инфекционность уменьшалась экспоненциально со временем обработки азотистой кислотой. Эта кинетическая зависимость первого порядка показывает, что дезаминирование единичных нуклеотидов происходит летально для клетки. Корреляция скорости инактивации со скоростью химического дезаминирования свидетельствует, что один из двух отдельных актов дезаминирования является летальным. Иследователи пришли к выводу, что по крайней мере некоторые из нелетальных актов дезаминирования могут приводить к жизнеспособному потомству с измененной нуклеиновой кислотой и, вследствие этого, измененными генетическими свойствами.
Образование мутантов в результате дезаминирования было показано в экспериментах с местными некротическими повреждениями на яванском табаке [6]. На этом виде растений обычный штамм ВТМ дает хлоротические повреждения в виде диффузных пятен на листьях, тогда как некоторые спонтанные мутанты дают некротические повреждения. При этом случайные спонтанные мутанты или возникающие при заражении этим штаммом давали только два-три некротических повреждения на 1000 хлоротических. Однако если РНК обработана азотистой кислотой, то образуется значительно больше некротических повреждений (рис. 3).
В то время как общее число повреждений уменьшается со временем обработки, вследствие инактивации, относительное количество некротических повреждений возрастает линейно до 25%. Абсолютное количества некротических повреждений, образуемых постоянным количеством РНК, вначале также возрастает линейно со временем обработки, затем достигает максимума, после чего уменьшается вследствие инактивирующего действия азотистой кислоты на мутанты.
Количество некротических повреждений возрастало в 20 раз по сравнению с уровнем их спонтанного образования, тогда как общая инфекционность понижалась при этом в 2,7 раза (до 37%).
Кинетика и линейное возрастание мутантных инфекций в начале реакции, показывает, что дезаминирование одного единственного нуклеотида может быть мутагенным.
Кроме мутантов, производящих некротические повреждения на яванском табаке, учёными было обнаружено множество других мутантов, дающих различные симптомы на растениях-хозяевах.
Полученные данные свидетельствуют, что дезаминирование любого одного нуклеотида приблизительно из 1000 нуклеотидов приводит к образованию мутантов, причем 100—200 из них являются мутантами, вызывающими некротические повреждения ткани листа.
Особый интерес представляет изучение действия дезаминирования РНК на структуру вирусного белка. Учёные [12, 13] изучили мутанты, обнаруживаемые по симптомам, продуцируемым на растениях-хозяевах. При среднем количестве около шести дезаминированных групп на молекулу РНК приблизительно половина мутантов имеет неизмененный белок, а другая половина обнаруживает отличия в структуре белка. Отличие было ограничено замещением одной или в редких случаях двух аминокислот. Из этого сделан вывод, что только часть молекулы РНК является генетическим материалом для вирусного белка, в то время как другие участки имеют функции, заключающиеся в синтезе клеточных ферментов или ингибиторов.
Заключение
В
заключение несколько слов о галогенах как об элементах в клетках нашего
организма.
Фтор
постоянно входит в состав животных и растительных тканей; микроэлементов. В
виде неорганических соедин ...
Синтез 2,2-диэтоксииндандиона
Аминокислоты, пептиды
и протеины, или белки образуют группу химически и биологически родственных
соединений, которым принадлежит очень важная роль в жизненных процессах. При
полном гидролиз ...
Синтез и исследование поливольфрамофенилсилоксанов, содержащих атомы вольфрама в степени окисления +6
Кремнийорганические
полимеры, содержащие в своей структуре гетеросилоксановую группировку Si-O-Э
(под символом Э подразумевается гетероатом, за исключением атомов водорода и
углерода), нося ...