Фотобиология - Конев С.В.
Скачать (прямая ссылка):
заключается в восстановлении жизнеспособности фагов при инфицировании
клетки большим числом убитых ультрафиолетовым светом фагов, когда из
инактивированных фаговых частиц образуется полноценное потомство. Под
перекрестной реактивацией понимают восстановление жизнеспособности
убитого фага при множественном инфицировании клетки этим фагом и другим,
необлученным, отличающимся от первого своим геномом. Это явление нередко
называют "спасением маркеров". Ё основе множественной и перекрестной
реактивации лежит реконструкция интактной ДНК из неповрежденных
фрагментов нескольких молекул ДНК фагов в ходе генетической
комплементации и рекомбинации.
Рекомендуемая литература
Белогуров А. А., Завнльгельскнй Г. Б. Участие системы рестрикции <К" в
репарации межннтевых сшивок ДНК.- Докл. АН СССР, 1977, 235, 208.
1. Мутацнн
305
Завильгельская Н. Е., Завильгельский Г. Б. Фото-реактнвнрующий фермент из
дрожжей: выделение и физико-химические свойства.- В сб.: Биологическое
действие УФ-нзлучения. М., 1975, с. 84.
Завильгельский Г. Б" Парибок В. П. Молекулярные механизмы действия УФ-
нзлучения на клетку.- В сб.: Ультрафиолетовое излучение, вып. 5. М.,
1971, с. 5.
Смит К., Хэнеуолт Ф. Молекулярная фотобнологня. Процессы инактивации и
восстановления. М., 1972.
Cleaver J. Е. Repair processes for photochemical damage in mammalian
cells.- Adv. Radiat. Biol., 1974, 4, 1.
Grossman L. Enzymes involved in the repair of DNA.- Adv. Radiat. Biol.,
1974, 4, 77.
Sutherland J. C. Photophysics and photochemistry of photoreactivation.-
Photochem. and Photobiol., 1977, 25, 435.
W i t k i n E. UV-mutagenesis and inducible DNA repair in E. coli.-
Bacteriol. Rev., * 1976, 40, 869.
Глава XVIH. МУТАЦИОННЫЕ И РЕКОМБИНАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ
1. МУТАЦИИ
В наиболее общей форме мутации - это наследуемые качественно новые
изменения генетического аппарата, связанные с возникновением иной
нуклеотидной последовательности в ДНК. Прежде чем перейти к рассмотрению
фотобиологических аспектов мутагенеза, целесообразно привести краткую
классификацию мутаций и некоторые сведения из терминологии.
Различают крупные хромосомные перестройки (выпадение, перемещение на
новое место или инверсия на 180° значительных фрагментов хромосом) и
точечные мутации. Именно последние представляют наибольший интерес для
фотобиологии. При точечных мутациях происходит замена одного нз оснований
в ДНК на другое, выпадение (делеция) или вставка одного нз нуклеотидных
остатков. Замена пуринового основания на пуриновое и пиримидинового - на
пиримидиновое называется транзнцней, а пуринового на пиримидиновое или
наоборот - трансверзией. Следствием и транзиций и трансверзий может быть:
1) образование бессмысленных кодонов, ие кодирующих аминокислоты УАГ
(амбер-мутация), УАА (охра-мутация) и У ГА. Этн три типа мутаций
называются ноисенс-мутациямн и приводят к прерыванию синтеза либо и-РНК,
либо белка; 2) изменение смысла кодона, приводящего к включению в белок
неверной аминокислоты (м иссенс-мутации).
Выпадение и вставки оснований приводят к сдвигу чтения генетического кода
на одну букву, в результате чего первичная структура
306 Глава XVIII. Мутационные и рекомбинационные процессы
белка резко меняется - мутация ср сдвигом рамки. Сдвиг рамки может
сопровождаться возникновением в цепи ДНК бессмысленных кодонов.
Последствия мутаций со сдвигом рамки могут быть частично или даже
полностью устранены второй мутацией со сдвигом рамки, восстанавливающей
правильность чтения букв,- обратные или супрессорные мутации.
Частота мутаций - отношение числа мутировавших к числу выживших клеток.
Скорость мутационного процесса - число мутаций на один цикл репликации
ДНК в клетке.
Ультрафиолетовый свет является одним из естественных мутагенных факторов.
Наибольшей мутагенной активностью обладает свет с длиной волны менее 300
нм. Мутагенное действие видимого света (с очень низким квантовым
выходом), как правило, зависящее от кислорода, по-видимому, в большинстве
случаев обусловлено фотодинамическим эффектом. Свет с длиной волны 300
нм, обладающий слабой бактерицидной активностью, мутаций не вызывает.
Индуцированные светом мутации возникают у вирусов, микроорганизмов,
одноклеточных растений и животных, а также клеток и культур тканей высших
растений и животных. При надежной оптической экранировке половых клеток
высших растений и животных прямой фотомутагенез становится практически
невозможным. Например, при УФ-облучении взрослых дрозофил только 0,1%
квантов биологически активного света достигают зародышевых клеток. Однако
не исключаются и косвенные мутации, вызываемые фотохимическими
продуктами, переносимыми между клетками организма (химический мутагенез).
Выявлены такие штаммы бактерий, у которых при облучении УФ-светом,
обладающим эффективным летальным действием, мутации практически не
наблюдаются. Наряду с мутациями ультрафиолетовый свет вызывает различного
типа хромосомные аберрации (разрывы, делеции и транслокации хромосом).
