26.14. Некоторые химические мутагены весьма специфичны

В ДНК можно включить аналоги оснований, например -бромурацил и -аминопурин. Они вызывают транзиции, нарушая правила спаривания оснований в процессе их собственного включения в состав ДНК или в следующем цикле репликации (рис. 26.14). Аналог тимина -бромурацил в норме спаривается с аденином. Однако доля енольного таутомера в -бромурациле выше, чем в тимине, возможно, из-за высокой электроотрицательности атома брома по сравнению с метильной группой при Енольная форма -бромурацила спаривается с гуанином, и это вызывает транзиции -аминопурин в норме спаривается с тимином. В отличие от аденина обычный таутомер -аминопурина может образовать одну водородную связь с цитозином. Поэтому -аминопурин способен вызывать транзиции

В основе действия других мутагенов лежат химические модификации оснований ДНК. Например, азотистая кислота реагирует с основаниями, имеющими

Рис. 26.11. На примере типографских ошибок можно проиллюстрировать различные типы мутаций.

Рис. 26.12. Редкая таутомерная форма аденина спаривается с цитозином вместо тимина. Этот таутомер образуется при сдвиге протона -аминогруппы к атому

Рис. 26.13. Спаривание редкой таутомерной формы аденина (А с цитозином (С) привоцит к появлению пары в следующем поколении.

аминогруппу. При этом происходит окислительное дезаминирование аденина до гипоксантина, цитозина до урацила, гуанина до ксантина. Образующийся при этом гипоксантин спаривается с цитозином, а не с тимином, урацил спаривается с аденином, а не с гуанином. Ксантин, как и гуанин, спаривается с цитозином. Поэтому азотистая кислота вызывает транзиции Гидроксиламин высокоспецифичный мутаген. Он реагирует почти исключительно с цитозином и дает производное, которое спаривается с аденином, а не с гуанином. Гидроксиламин вызывает транзицию только в одном направлении:

Другой тип мутаций вызывают плоские ароматические молекулы, например акридины. Эти соединения интеркалируют в ДНК, т.е. проскальзывают между соседними парами оснований в двойной спирали ДНК (разд. 25.18). Интеркаляторы, видимо, стабилизируют спаривание оснований со сдвигом в повторяющихся последовательностях, таких, например, как В результате они вызывают включения или делеции одной или более пар оснований. Действие таких мутаций заключается в изменении рамки считывания, если только общее число делетированных или включившихся оснований не кратно трем. Именно анализ таких мутантов позволил доказать триплетность генетического кода.