Летальная мутация
Cтраница 3
Это может быть необходимо по двум причинам. Во-первых, в исходном диплоидном геноме, как правило, содержится некоторое число дефектных аллелей-рецессивных летальных мутаций; гаплоидная клетка, получившая один из этих дефектных аллелей, весьма вероятно, погибнет, если она не будет обеспечена продуктами нормального аллеля, закодированными в других ядрах, которые его содержат. Во-вторых, часто генетический материал не поровну распределяется между ядрами образующихся при мейозе спермиев. Например, у человека одни спермин получают при мейозе Х - хромосому, а другие - Y-хромосому. Поскольку Х - хромо-сома содержит много весьма важных генов, отсутствующих в Y-хромосоме, можно думать, что если бы не цитоплазматические мостики между развивающимися спермиями, то те из них, которые получили Y-хромосому, не выживали бы, и в результате в следующем поколении не было бы ни одного мужчины. [31]
Как правило, реконструированные частицы, получаемые путем объединения белковой оболочки с вирусной РНК, обработанной азотистой кислотой, не обладают инфекционной способностью. Следовательно, в большинстве случаев дезаминирование оснований под действием азотистой кислоты приводит к летальным мутациям. В некоторых случаях мутации не летальны и белок мутантного вируса отличается от нативного белка по аминокислотному составу. Например, известен нитритный мутант, у которого на местах, занятых в нативном вирусе пролином, аспарагиновой кислотой и треонином, находятся соответственно лейцин, аланин и серии. В белке ВТМ С-концевая последовательность аминокислотных остатков имеет вид: - Гли-Про - Ала-Тре. Протеолитический фермент карбоксипептидаза отщепляет от С-конца при каждом акте отщепления одну аминокислоту. [32]
Цитостатические этиленимины воздействуют также на энзимы нормальной и опухолевой тканей: они нормализуют [371] пониженную в результате злокачественного роста активность аде-нозинтрифосфатазы, сукциндегидрогеназы и цитохромоксидазы; ингибируют [372-376] некоторые дегидрогеназы, кислотную и щелочную глицерофосфатазы [377, 378], ацетил - и псевдохолин-эстеразу [379-381]; снижают ацетилирующую активность крови [382] в результате ингибирования соответствующих энзимов. Изучение мутагенной активности производных этиленимина на клетках опухолей [383-385] показало, что они вызывают летальные мутации в хромосомах делящихся клеток. Отмечается также, что противоопухолевые этиленимины, помимо регрессии опухоли, нормализуют уровень белка в крови [386-390], подавляя соответствующие антитела. Изучено также влияние различных факторов ( температуры [391], давления кислорода [ 392, кислотности среды [393] и др. [394-396]) на терапию злокачественного роста производными этиленимина. [33]
Однако поскольку в эукариотических клетках существуют пары гомологичных хромосом, летальные мутации в одной из хромосом могут и не приво - дить к гибели организма. У бактерий и вирусов есть только одна хромосома, в связи с чем организмы с летальными мутациями выжить не могут. [34]
 |
Инактивация ферментов и вирусов. [35] |
Для того чтобы на основании данных по облучению определить размеры гена, необходимо, исходя из имеющихся наблюдений, найти вероятность возникновения ионизации в гене при данной дозе. Согласно приведенным выше рассуждениям эта вероятность равна сумме вероятности возникновения видимой мутации к какому-либо другому аллеломорфу или летальной мутации ( за исключением нехваток участков хромосом) и вероятности возникновения в гене изменения, которое окажется либо нестойким, либо не приведет к обнаружимо-му изменению его свойств. [36]
Самку - j - ( у которой хромосома cLb обозначена символом) скрещивают с самцом, Х - хромосому которого собираются подвергнуть анализу. Это может быть обычный самец, не подвергавшийся никакому воздействию, которого желательно проверить в целях обнаружения спонтанно возникших летальных мутаций, но это может быть и самец, подвергшийся воздействию рентгеновских лучей, в результате чего в некоторых его сперматозоидах возникли летальные мутации. [37]
Установлению числа генов не следует придавать слишком большое значение, так как точность его очень сильно зависит от любых ошибок в экспериментальном определении доз инактивации или в физических данных и методах вычисления. Можно, однако, смело утверждать, что если мы правы, рассматривая инактивацию вируса вакцины как следствие летальных мутаций генов, то число генов у этого вируса, несомненно, больше одного, хотя и гораздо меньше, чем у организма вроде дрозофилы, у которого их предполагается несколько тысяч. [38]
Химикаты, вызывающие невосстановимые разрывы хромосом, могут быть крайне эффективными хемостерилизаторами. Число получаемых доминантных летальных мутаций может быть очень большим при малых дозах, поскольку разрывы, которые не восстанавливаются, обеспечат большую частоту образования фрагментов и, следовательно, большую частоту летальных мутаций на каждый разрыв хромосом, чем в том случае, когда преобладает восстановление разрывов. Однако химикаты, воздействующие на обмен нуклеиновых кислот и белков, эффективны только в отношении хромосом, способных к ауторепродукции. У взрослых насекомых ауторепродукция хромосом в зародышевых клетках возможна только в стадии сперматогоний и в начале стадии первичных сперматоцитов. [39]
Дальнейшие вычисления производятся совершенно так же, как и для вируса вакцины. Следовательно, предположение о достаточности для возникновения летальной мутации появления пары ионов в любой точке тела, имеющего диаметр 0 3 мк, неудовлетворительно, ибо, допустив наличие одной сферической мишени, ионизация в любой точке которой приводит к возникновению летальной мутации, мы получим диаметр мишени, увеличивающийся с возрастанием плотности ионизации от 0 08 мк в опытах с у-лучами до 0 2 мк в опытах с а-частицами. Можно, однако, составить себе представление об этом явлении, которое согласуется с экспериментальными данными, если предположить существование многих генов, ионизация в пределах любого из которых вызывает летальную мутацию. Продолжая вычисления, как и для вируса вакцины, мы находим, что предположение о наличии у бактерии 250 генов, имеющих средний диаметр 12 мк, удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными. [40]
Самку - j - ( у которой хромосома cLb обозначена символом) скрещивают с самцом, Х - хромосому которого собираются подвергнуть анализу. Это может быть обычный самец, не подвергавшийся никакому воздействию, которого желательно проверить в целях обнаружения спонтанно возникших летальных мутаций, но это может быть и самец, подвергшийся воздействию рентгеновских лучей, в результате чего в некоторых его сперматозоидах возникли летальные мутации. [41]
Полное выпадение гена в гомозиготном состоянии у дрозофилы обычно бывает летально. Если вследствие ионизации в гене происходит изменение, в результате которого он теряет способность самовоспроизведения или утрачивает всю свою специфическую активность, обычно отмечается возникновение рецессивной летали. Летальные мутации в данном локусе ( не считая нехваток, вызванных выпадением участка хромосомы), видимо, возникают не многим чаще, чем видимые мутации3, что кажется, пожалуй, удивительным. [42]
Поздняя гибель зародыша характерна для реципрокных транслокаций у гаплоидных организмов и, возможно, также у диплоидных. При реципрокных транслокациях хромосомных мостов не образуется, хотя имеются ядра с нехваткой некоторых блоков генов. Поздно действующие летальные мутации предположительно вызывают гибель, когда недостающие блоки генов становятся необходимы для дифференциации. Однако доминантные летальные мутации обычно приводят к гибели организмов на ранних фазах их развития. Во время дробления образование дицентрических хромосом и продолжающееся образование мостов приводят к некомпенсируемой потере генов в ядре, которое становится все более несбалансированным по генетическому составу. [43]
Известно, однако, много других случаев, интерпретация которых на основе представления об одиночных сферических мишенях приводит к тому, что размеры мишеней, определенные по экспериментам с а-частицами, оказываются больше, чем с улучами. Это расхождение может быть связано или с наличием множества мишеней, или же вызвано каким-либо из трех только что рассмотренных усложняющих факторов. К этим случаям относится образование летальных мутаций в сперматозоидах дрозофилы. [44]
При лучевом воздействии может быть такое поражение зародышевых клеток, при котором не будет наблюдаться никаких признаков этого поражения до тех пор, пока не наступит время митоза, редукционного деления или дифференциации. Конечно, некроз любой клетки обычно предотвращает последующий ее митоз, так что единственным способом разрешить этот спор является определение минимального уровня радиации, вызывающего некроз клеток. В настоящее обсуждение не включены ни летальные мутации, ни какие-либо другие мутационные эффекты, хотя различие между хромосомными аберрациями и доминантными деталями ( и те, и другие оказывают влияние на плодовитость) является не совсем ясным даже для многих цитогенетиков. [45]
Страницы: 1 2 3 4