基因突变的主意因素

2020-10-29 健康养生 131阅读
影响基因突变因素
内在因素
突变是一系列变化的结果。影响这一系列变化的任何一个环节的因素都会对于突变型的出现有一定的影响。
诱变剂接触 DNA以前必须首先进入细胞,才能诱发突变。高等植物对于紫外线的诱变作用较不敏感的原因就是因为紫外线不易穿透它的细胞壁。化学药品的渗透和细胞膜的结构有很大的关系。鼠伤寒沙门氏菌有一个改变细胞膜成分的突变型深度粗糙 (rfa),它使细胞膜对于许多药物的渗透性增大,从而提高了细胞对许多化学诱变剂的敏感性。
细胞中的酶可以破坏进入细胞的诱变剂,从而减弱诱变效果。例如,过氧化氢酶可以减弱过氧化氢的诱变效果。一些没有诱变作用的物质也可以因为细胞中的酶的活化作用而使该物质转变成为诱变剂,这些物质称为前诱变剂。例如陆蒽酮本身没有诱变作用,但可以通过肝脏中的羟化酶的作用而转变为诱变剂海蒽酮(图7)。
基因突变
诱变剂接触DNA以后,能使DNA发生局部的损伤,这些损伤如果未经修复,便可阻碍 DNA的复制而造成细胞死亡。修复 DNA损伤的机制有两类:一类称为无误修复,它使 DNA恢复原状但不带来突变;另一类称为易误修复或称错误倾向修复,它使DNA复制继续进行,但也常同时带来基因突变。
细胞中有关 DNA损伤修复的酶活性的改变,可以改变细胞对于诱变剂的杀伤作用或诱变作用的反应。由于基因突变而使不论哪一种有关 DNA损伤修复的酶失活时,都必然导致细胞对于紫外线或其他诱变剂的杀伤作用变得更为敏感。可是就诱变结果来讲,则要看这酶是涉及无误修复,还是易误修复。如果属于前者,那么有关的基因发生突变时将使突变更易发生,如果属于后者,那么有关的基因发生突变时将使突变更不易发生,因此这些突变型分别称为增变基因和抗变基因。在大肠杆菌噬菌体T4中,基因43编码 DNA多聚酶。基因43的突变型有两种。一种是增变基因,它的 DNA多聚酶的核酸外切酶活性和多聚酶活性之比小于野生型的 DNA多聚酶;另一种是抗变基因,它的 DNA多聚酶的这两种活性比大于野生型的 DNA多聚酶。在其他生物如大肠杆菌、酵母菌和一些真核生物中也曾发现增变基因。
外界因素
① 温度,基因突变包括一系列生物化学变化,所以温度对于基因突变有一定的影响。在大肠杆菌中,组氨酸缺陷型(his-)在15℃到37℃范围内温度每升高 10℃自发回复突变率提高1~1.5倍,在0℃时不发生自发突变。果蝇的致死突变的温度系数也在这范围内。在微生物和果蝇中,较短时间的温度改变,特别是不适宜于生存的较高温度的处理,都可以诱发突变;在果蝇中还有-6℃低温处理诱发突变的报道。②培养基成分,SOS是一种经诱导后才出现的易误修复机制。和诱导酶的合成一样,蛋白质合成是使细菌细胞中出现SOS机制的必要因素,所以培养基中一切影响蛋白质合成的因素都会影响基因突变。③抗变剂和助变剂,能够促进另一诱变剂的作用的物质称为助变剂。例如,色氨酸烧焦后产生两种诱变剂和助变剂。
已经知道亚硝基胍(NTC)是一种高效诱变剂。在一定条件下,NTG的诱变效果能被氯化钴和活体红细胞中的含硫化合物减低,说明氯化钴和红细胞中存在着的某种物质具有抗变作用。这些能够降低自发或诱发突变率的物质称为抗变剂。此外,某些多肽如白肽素等也都被证明是抗变剂。
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