GENETYKA Anna Sadakierska Chudy , Grażyna Dąbrowska str8

98 Rozdział 7

w odpowiedzi na presję środowiska nie został zaakceptowany przez naukowców. Obecnie trwają dalsze badania, które mogłyby go potwierdzić lub zmienić.

7.5. Test Amesa - badanie genotoksyczności

7.5.1.    Genotoksyczność

Chemiczne substancje mutagenne są najczęściej rakotwórcze, a kontakt z nimi wywołuje u ludzi choroby nowotworowe. Związki powodujące nowotwory nazywa się kancerogenami. Możliwość identyfikacji tych substancji jest bardzo istotna w zapobieganiu nowotworom.

Badaniem genotoksyczności zajmuje się gałąź toksykologii, badająca czynniki środow iska, które powodują uszkodzenia DNA (wywołują mutacje). Badanie związków' pod kątem właściwości mutagennych ma ogromne znaczenia w farmacji, przemyśle spożywczym, rolnictwie, w procesach przemysłowych. Wcześniej wykorzystywano małe ssaki (szczury i myszy) do testowania substancji mutagennych. Obecnie opracowano testy in vitro z użyciem bakterii i komórek zwierzęcych rosnących w kulturach tkankowych.

7.5.2.    Test Amesa

Bruce Ames opracował czuły i prosty test wykrywający mutageny chemiczne. Test określa częstość rewersji mutacji his' do his' u bakterii Salmonella typhimu-rium. Szczepy bakterii his* z powodu mutacji w jednym z genów' kontrolujących syntezę histydyny nie rosną na pożywce pozbawionej tego aminokwasu. Bakterie wysiewa się na pożywkę bez histydyny (kontrola) oraz na pożywkę bez histydyny z dodatkiem badanej substancji. Wzrost bakterii obserwuje się po dwóch dniach inkubacji w 37°C. Mała liczba bakterii, około 30 kolonii, pojawia się na płytce kontrolnej (bez badanego związku), poniew aż dochodzi do spontanicznej rcw^rersji (odwTÓcenia) mutacji (ryc. 7.20a).

Jeśli badany związek jest mutagenny, na płytce pojawiają się duże liczby kolonii rew'ertantów' (np. dodanie 0,5 pg 2-aminoantracenu powoduje powstanie około 11 000 kolonii, ryc. 7.20b). Za pomocą tego testu sporządza się krzywe zależności natężenia efektu mutagennego od stężenia substancji.

Ryc. 7.20a. Bakterie Salmonella w teście Amesa. Wzrost pojedynczych kolonii to efekt spontanicznej rewersji mutacji. Źródło: L. Stryer. 1999

Ryc. 7.20b. Bakterie Salmonella w teście Amesa. Wzrost dużej liczby kolonii rewertantów wokół krążka bibuły nasączonego badaną substancją świadczy o jej mutagennym działaniu. Źródło: L. Stryer, 1999

Jeden szczep Salmonello jest bardziej czuły na substytucje par zasad wywołujących mutacje typu zmiany sensu, drugi na delecje lub insercje powodujące przesunięcie fazy odczytu.

Wykorzystanie w teście Amesa homogenatu wątroby ssaka (np. szczura) zwiększa zakres wykrywanych mutagenów. Niektóre związki chemiczne stają się kancerogenne na skutek przemian enzymatycznych dopiero w wątrobie. Bakterie nic mają takich enzymów, dlatego nie aktywują pewnych substancji chemicznych do postaci kancerogennych.

enzymy wątrobowe

prokancerogen-► kancerogen

Test Amesa wykorzystywany jest do określenia właściwości mutagennych i kancerogennych, uzupełnia on obserwacje epidemiologiczne i testy z wykorzystaniem zwierząt.

Szczegółowe informacje na temat testu student znajdzie w Instrukcjach do ćwiczeń (Wyd. UMK, Toruń 2004).

Pytania

1.    Nagłe, trwałe i dziedziczne zmiany zachodzące w materiale genetycznym

nazywamy__.

2.    Mutacje w linii komórek rozrodczych nazywamy    , mogą one być

____przez potomstwo.

3.    Uwzględniając sposób powstawania mutacji, dzielimy je na    spowodowane błędami w____i____wywołane przez_.

4.    Mutacje punktowe są odwracalne dzięki    lub____Przywróce

nie funkcji genu w pierwszym przypadku polega na mutacji dokładnie w tym _. a w drugim przypadku mutacja zachodzi w    miejscu niż_

5.    Błędy w czasie replikacji mogą być spowodowane obniżeniem

polimerazy DNA lub    zasad, efektem czego są mutacje _.

6. Promieniowanie    powoduje powstawanie wolnych    i nad

tlenków w komórce