mikro kunicki
0

nie prowadzą do zbyt wielkiego odkształcenia struktury trzeciorzędowe" jp mogą być tolerowane. Powstające tak białko może mieć zmienione * właściwości lub zmniejszoną aktywność albo specyficzność, ale może p₀ aktywne biologicznie.    ^G

Są jednak takie podstawienia zasad w genach strukturalnych, które ni reguły uniemożliwiają syntezę białek. Z rozdziału 7 pamiętamy, że trzy j| kodonowe (UAG, UAA, UGA), tzw. nonsensowne, nie kodują żadnego am kwasu, a są sygnałem zakończenia translacji (syntezy polipeptydu). TrójkT sensowne mogą powstać z wielu normalnych trypletów przez podstawieni^ nej zasady. Efekt takiego zdarzenia pokazuje rycina 10-14. Zamiast właściwi białka powstaje tylko jego fragment, oczywiście nieaktywny. Mutacje takie" zajść w dowolnym genie. Jeśli mutacja taka powstała z wytworzeniem nonsln^ sownej trójki UAG, nazywamy ją amber, trójki UAA — ochrę, jeśli trójki UGaH opal.

	1	29	30	n
DNA	ATG .	____TCC — TAC . . .		__ .GGT-TGA
mRNA	AUG.. .	_ __ UCC — UAC.		. .G-G-U— UGA
białko	Met	_____Ser-	Tyr------ mutacja r G-»~C	_ „ Gli— nonsens
DNA	ATG.....	. .. TCC —TAG ____		__ .GGT-TGA
mRNA	AUG_____	______UCC-	UAG____	_ .G-G-U —UGA
białko	Met*--- -	--- . Ser	nonsens

Ryc. 10-14. Efekt mutacji wywołanej przez powstanie dodatkowej trójki nonsensownej.    .'gjp|

a — gen koduje mRNA, w którym 30. trójką jest UAC, oznaczająca tyrozynę; ostatnia kodująca WjkiłSf i (n), GGU, oznacza glicynę; b — po podstawieniu w 30. trójce w DNA cytozyny zamiast guamyU w mRNA powstaje na miejsce trójki UAC (tyrozyna) trójka UAG — nonsensowna. SynteaA polipeptydu na tym mRNA zostaje więc przerwana na 29 aminokwasie. Powstaje tylko fragmeiit|J polipeptydu, oczywiście nieczynny biologicznie    . h|f

a)

b)

Również dramatyczny efekt wywierają zazwyczaj mutacje związane z do-Aj daniem lub opuszczeniem nukleotydu. Nazywamy je mutacjami „frame shift" (zmiana ramki odczytu). Jak widać z ryciny 10-15, opuszczenie (delecja) lub dodanie (insercja) jednego nukleotydu zmienia zupełnie zapis informacyjny na prawo od miejsca zdarzenia. Powstaje łańcuch polipeptydu, ale o zupełnie innej sekwencji aminokwasów i całkiem bezużyteczny.

Fizjologiczne efekty mutacji    Aj

Wykrywamy tylko te mutacje, które ujawniają się jako dostrzegalne dla nas j zmiany fizjologiczne lub morfologiczne. Stosunkowo łatwo identyfikować może-my mutacje morfologiczno-wzrostowe, na przykład takie jak zaburzenia podziału komórek (tworzenie długich nitek zamiast oddzielnych komórek, niesymetryczny podział prowadzący do wytworzenia minikomórki nie zawierającej

ACGCCCGCUAUUCCUACU ł—1-1-4 i-i-1 i i i- ■ t I ' i i ♦ ■ I Thr Pro Ala Ile Pro Thr

_aCcccgcuauuccuacu    ACGUCCCGCUAUUCCUACU

i ' I i-1 ¹ 1 I ¹ ■ I- ¹    1.....i I ■ ■ I ' * I » ' I

llpYftr Pr° *-^eu    *-^eu    Thr ^er ^rg Ty^r Ser ^TV^r

ip    dodatkowe delecje

Ą    0    znoszą efekt pierwszej

jj|,    C CGC U A UUCC U A CU

§gf ■    —* ' ¹ l ' ’ ! ^{1 1} 1 ' ^; 1 ^{1 1} I

pf:    Pro    Ala    Ile Pro Thr

iSWSTi-:-

ą&grr

jyy-. 10-15. Efekt opuszczenia (delecji) lub wstawienia (insercji) jednej zasady w łańcuchu kwasu ^ n nukleinowego na zapisaną w nim informację genetyczną, czyli mutacji zmieniających ramkę odczytu '■y/frame shift).

■ - oba zjawiska prowadzą do syntezy peptydu o zupełnie innej sekwencji aminokwasów. T oznacza delecję, ^a 1 insercję zasady. Efekt delecji (lub insercji) może być często zniesiony przez następną insercję (łub delecję) albo przez delecję dwóch dodatkowych zasad w pobliżu miejsca pierwszego

uszkodzenia

DNA). Tu należą też zmiany struktur powierzchniowych komórki, np. utrata ■'części rzęsek, fimbrii, otoczek, zdolności do syntezy lipopolisacharydu (antygenu O), co ujawnia się jako przemiana typu wzrostu S w typ R (patrz rozdz. 8). li.. Bardzo łatwo dają się wykryć mutanty różniące się od formy macierzystej większą opornością na czynniki szkodliwe (np. antybiotyki, chemioterapeutyki, środki dezynfekcyjne, substancje toksyczne, promieniowanie itp.). Po prostu, ( poddając dostatecznie dużą populację bakterii działaniu czynnika szkodliwego, wśród przeżywających komórek znajdziemy wiele mutantów lub nawet wyłącznie mutanty.

Trudniej jest natomiast wykryć mutanty o mniejszej zdolności przeżywania niż forma dzika, opracowano jednak kilka pomysłowych metod umożliwiających ich izolację. Omówimy to na przykładzie mutantów auksotroficznych, tj. takich, które utraciły zdolność do syntezy jakiegoś niezbędnego metabolitu.

Wykrycie takich mutantów, auksotrofów, nie jest łatwe. Mutanty strepto-mycynoopome wykrywamy wysiewając bakterie na podłoże ze streptomycyną, na którym niezmutowane komórki rosnąć nie mogą. Umożliwia to selekcję mutantów nawet wówczas, gdy jeden mutant zdarza się raz na 10⁷-10⁸ bakterii. Taka metoda selekcji mutantów auksotroficznych byłaby oczywiście zawodna, bowiem bez względu na skład podłoża normalne, niezmutowane komórki będą rosły dobrze, a znalezienie wśród nich auksotroficznych form będzie niemożliwe. Przy selekcji mutantów auksotroficznych wykorzystano więc mechanizm działania penicyliny. Otóż penicylina działa jedynie na bakterie rosnące; bakterie, które z jakichkolwiek przyczyn w danym momencie nie rosną, są na ten antybiotyk niewrażliwe. Jeśli więc zawiesinę bakterii po zadziałaniu środkiem mutagennym umieścimy w pożywce minimalnej, zawierającej penicylinę/ to będą mogły rosnąć

325