mikro kunicki
1

tylko normalne, prototroficzne komórki. Na nie też penicylina będzie zabójczo. Auksotrofy, nie mogące rosnąć na pożywce minimalnej, gdzie b • jakiegoś niezbędnego czynnika wzrostowego, będą niewrażliwe na antyb^j W rezultacie, wskutek zabicia dużej części prototrofów, udział auksotrop^ populacji zwiększy się znacznie, co ułatwi nam ich znalezienie (ryc. 10-16)

podłoże -M

<    -    wzbogacone 'M

bulion    podłoże podłoże

b)    minimalne    minimalne

c) z siarczanem amonu

d)

"Ą

Ryc. 10-16. Metoda „penicylinowa" selekcji mutantów auksotroficznych.    ‘M

a — indukcja mutacji pod wpisem UV; b — bakterie przenosi się na jakiś czas do pełnego podłoża; c — z kolei przenosi się je do podłoża minimalnego, nie zawierającego związków azotu, co zmusza komórki do zużycia zapasów wewnątrzkomórkowych; d — bakterie przenosi się do podłoża b j minimalnego, zawierającego siarczan amonu jako źródło azotu; w podłożu tym nie rosną mutanty: auksotroficzne; po pewnym czasie dodaje się penicylinę; zabija ona tylko komórki rosnące, a nie działa na nie rosnące (auksotrofy); e — po inkubacji wysiewa się bakterie na podłoże wzbogacone; większość kolonu to kolonie mutantów; f — kolonie bakterii przesiewa się na pożywkę pełną (l)i minimalną (2); rosnące tylko na pożywce wzbogaconej (1) są mutantami auksotroficznymi

Mutaqe u bakterii często pozostają raewykrywalne, gdyż są dla nich śmiertelne (letalne). Oczywiście nawet mutaqa do auksotrofizmu jest letalna, jeśli organizm rośnie w pożywce minimalnej, nie dostarczającej niezbędnego metabolitu. Letalność ma tu jednak charakter względny. Szkodliwy efekt mutaqi możemy zniwelować, przenosząc bakterie do podłoża zawierającego potrzebny metabolit. Są jednak enzymy sprawujące tak podstawową funkcję w komórce (np. wegetatywna replikaq'a DNA, transkrypcja, syntaza peptydowa itd.), iż ich unieczyn-nienie doprowadza zawsze do śmierci komórki.

t, yj _oTganizmach diploidalnych letalny efekt takich mutacji może być niwelo-przez normalne funkcjonowanie drugiego allelu tego samego genu. W , bidzie, jakim jest bakteria, mutacja taka musi być bezwzględnie letalna i "Lchiriiast eliminowana. Mutaqe w takich genach mogą być badane i u bakterii, i jedynie pod warunkiem, że mają efekt warunkowo letalny. Takimi warun-■J&_|rr letalnymi mutacjami są tak zwane mutacje temperatur o wrażliwe. Są to P^utacje, których efekt przejawia się tylko w podwyższonej (rzadziej w obniżonej) PlL^raturze. W normalnej temperaturze mutant zachowuje się jak forma dzika.

zachowuje się jak Mutacje poza genami struktury białek

g^peraturze.

m

|fcane są mutacje w genach kodujących. tRNA. Opiszemy je przy omawianiu rewersji mutaqi. W komórkach normalnych mutacje tego typu, zwłaszcza jeśli ' dotyczą trójki antykodonowej, prowadzą do wielu błędnych podstawień aminokwasów w licznych białkach i jako szkodliwe są eliminowane.

Mutacje w genach kodujących rybosomowy RNA (rRNA) zwykle prowadzą do ogólnych zaburzeń w translaq'i. Z mutacjami w tych genach związana jest też zmiana wrażliwości na streptomycynę.

Mutacje w genach regulatorowych oraz w operatorach i promotorach prowadzą do zaburzeń procesów regulacji. Informaq'a zawarta w tego typu odcinkach DNA ma inny charakter i nie jest zapisana kodem genetycznym, o jakim . mówiliśmy w rozdziale 7. Toteż zależnie od miejsca, jakie zajmuje dany nukleotyd Tod funkcji, jaką spełnia, jego podstawienie lub ubytek mogą mieć różny wpływ lub nawet nie mieć żadnego wpływu. Inaczej mówiąc, pomiędzy zmianami w sekwencji nukleotydów a wynikającymi z nich modyfikacjami fenotypowymi .zachodzi tu zupełnie inna relacja niż w mutacjach w genach strukturalnych, określających pierwszorzędową strukturę białek.

|    Fenotypowe wyrażanie mutacji

Mutacja jest zmianą struktury DNA. Aby mogła się ujawnić w modyfikacji kodowanego białka, potrzebne jest zajście transkrypcji i translacji zmutowanego genu, a często musi nastąpić replikacja DNA dla utrwalenia mutaq‘i. Nawet 'wtedy efekt nie jest zwykle natychmiastowy.

Jeśli mutacja powoduje unieczynnienie jakiegoś enzymu, ujawni się ona dopiero, gdy komórka 'wyczerpie zapas gotowych mRNA dla danego białka, co zachodzi dość szybko (u bakterii przeważnie w ciągu kilku minut), oraz gdy zużyte zostaną wszystkie cząsteczki gotowego już uprzednio enzymu. To, zależnie od rodzaju enzymu, może czasem trwać dłużej, tak że nawet potomne komórki po podziale mogą zawierać dostateczną ilość enzymu.

Przy mutacjach prowadzących do uzyskania bądź odzyskania jakiegoś enzymu, zwłoka w ich wyrażeniu może być jeszcze dłuższa. Mutacja musi się utrwalić, musi zajść transkrypq'a i translaqa oraz zgromadzić się w komórce dostateczna ilość enzymów. Opóźnienie to, nazywane opóźnieniem fenotypowym, może być dość znaczne. W mutantach tego typu dla wyrażenia mutacji konieczna jest synteza białka. Stopień wyrażenia mutaq'i zależeć więc będzie od warunków hodowli. Na pożywce minimalnej liczba ujawniających się mutantów tego typu będzie bardzo mała, wzrośnie natomiast silnie po wzbogaceniu podłoża.

327