C Metyloivat aineet
tiettyjen bakteerikantojen ristiyliherkkyys UV-säteilylle ja monofunktionaaliselle ALKYLOIVALLE aineelle MMS, toisin kuin tähän mennessä käsitellyt yhdisteet, ei näytä johtuvan siitä, että sama endonukleaasi, joka tunnistaa TYMIINIDIMEERIT DNA: ssa, tunnistaa erotettavissa olevat vauriot samalla tavalla. MMS: lle herkkien bakteerimutanttien olemassaolo on alustava todiste korjausmekanismien olemassaolosta luonnonvaraisessa tyypissä, mutta nyt näyttää siltä, että kyseessä ei ole alkyloitu emäs sinänsä, jonka korjausmekanismi tunnistaa, vaan todennäköisesti yksijuosteinen katkos DNA: ssa. MMS-hoidon jälkeen B. subtilis inaktivoitui muodostamalla DNA: ssa yksijuosteisia katkoksia, jotka wild-tyyppi B. subtilis voi korjata (Strauss and Wahl, 1964; Prakash and Strauss, 1970); MMS-herkkä mutantti oli kuitenkin puutteellinen tai puutteellinen tässä ominaisuudessa. Lisäksi väitettiin, että havaittu RISTIHERKKYYS UV-säteilylle tai röntgensäteilylle voitaisiin selittää yksijuosteisten katkosten muodostumisella, joiden tiedetään muodostuvan näistä viimeksi mainituista tekijöistä.
vahvistus tälle näkökannalle saatiin B. subtilis-mutantin ominaisuuksista, joka oli herkkä UV-säteilylle mutta ei MMS: lle (Searashi and Strauss, 1965). Tämä DNA: n emästen metylaatio, eikä MMS: n aiheuttama juosteen katkeaminen, ei aiheuta mitään poistokorjausta B: ssä. subtilis osoitti selvästi myös sen, että useiden solusukupolvien aikana ei havaittu merkittävää metyyliryhmien häviämistä luonnonvaraisten tai herkkien solujen DNA: sta. Tämä havainto osoitti solujen kykyä replikoida metyloitua DNA: ta ja on yhdenmukainen arylalkylaatiolla muunnetun DNA: n replikaatiokyvyn kanssa (Venitt and Tarmy, 1972).
edellä mainittu tutkimus MMS: n aiheuttaman metylaatiovaurion korjaamisesta B: ssä. subtilis voidaan näin ollen verrata muihin tutkimuksiin, jotka koskevat Monofunktionaalisen metyloivan aineen MNNG: n (Lawley ja Orr, 1970) E. coli B/r: ssä aiheuttamien alkylointivaurioiden korjaamista. se eroaa MMS: stä siinä, että se tuottaa huomattavasti suuremman osuuden O 6-metyyliguaniinijäämiä ALKYLOIDUSSA DNA: ssa. Tämä tuote sekä 3-metyyliadeniini ja mahdollisesti jotkin tunnistamattomat tuotteet (paperikromatogrammien alkuperämateriaali) näyttävät olevan valikoivasti erotettuja verrattuna N −7-metyyliguaniinin häviämiseen E. coli B/r-solujen DNA: sta olosuhteissa, jotka mahdollistavat sekä kasvun että DNA-synteesin. BS-1-soluista erotettiin myös 3–Metyyliadeniinia ja O 6-metyyliguaniinia, mutta ei alkuperäainetta, mutta mahdollisesti alennetulla nopeudella. Lawley ja Orr eivät esittäneet, oliko MNNG: llä käsiteltyjen b/r-ja Bs–1-solujen eloonjäämisessä eroja, jotka voisivat osoittaa, että tällaiset erot poistokyvyssä heijastavat solujen eloonjäämistä edistävän DNA: n korjausmekanismin toimintaa. Kuitenkin Kondo et al. (1970) E. coli-bakteereissa ei havaittu lisääntynyttä kuolleisuutta eikä lisääntynyttä mutaatiotiheyttä niiden kantojen osalta, jotka eivät MNG-hoidon jälkeen kykene valmistamaan pyrimidiinidimeerejä, verrattuna multimediaviesteihin. Näin siitä huolimatta, että DNA: n alkylointi MNG: llä tuottaa 20 kertaa enemmän o 6-metyyliguaniinia kuin DNA: n alkylointi MMS: llä (Lawley et al., 1971–1972).
todisteet siitä, että tämä 3-metyyliadeniinin ja o 6-metyyliguaniinin” häviäminen ” välittyy UV-endonukleaasista poikkeavalla entsymisellä poistomekanismilla, ovat peräisin E. coli-bakteerista eristetyn entsyymin, endonukleaasi II: n, ominaisuuksia koskevista in vitro-tutkimuksista (Friedberg and Goldthwait, 1969). Entsyymi kykenee rikkomaan alkyloivan aineen MMS: n kanssa reagoineen DNA: n fosfodiesterisidoksia ja tunnistamaan DNA: n depurinoituneita kohtia. Viime aikoina sen on osoitettu vapauttavan o 6-metyyliguaniinia ja N 3-metyyligeniiniä, mutta ei N 7-metyyliguaniinia DNA: sta, jonka karsinogeeni MNU oli metyloinut (Kirtikar and Goldthwait, 1974). Endonukleaasi II: lla on siis selvästi monia erilaisia toimintoja, joista yksi näyttää kykenevän katkaisemaan tiettyihin substituoituihin puriineihin kiinnittyneet glykosidisidokset. Toisaalta se voi mahdollisesti olla entsyymien sekoitus. E. coli-bakteerista on hiljattain eristetty entsyymi, joka kykenee samalla tavoin suorittamaan n-glykosidisidosten pilkkoutumisen (ja jota siksi kutsutaan N-glykosidaasiksi) ja jonka on osoitettu vapauttavan vapaata urasiilia DNA: ta sisältävistä deaminoituneista sytosiinijäämistä (Lindahl, 1974). Tuloksena oleva poistunut kohta voidaan sitten tunnistaa ja korjata toisen siihen liittyvän entsyymijärjestelmän avulla (vrt. Verly ja Paquette, 1972). E. coli-valmisteen spesifisyyttä on havaittu myös 3-alkyyliadeniinille, mutta ei 7-alkyyliadeniinille papirmeister et al. (1970). 3-Etyyliadeniinin ja O 6 −etyyliguaniinin, mutta ei N-7-etyyliguaniinin jäämien DNA: ssa, joka on muodostettu n-etyyli-n-nitrosourean reaktiolla, on todettu olevan samalla tavalla erotettuja E. coli WP2-DNA: sta (Lawley and Warren, 1975). Puriinialkyloinnin vähimmäistuotteiden poistumista nisäkässoluista on nyt havaittu In vivo, ja lisäksi vähentynyt poistokyky tietyissä kudoksissa on korreloinut joidenkin alkyloivien karsinogeenien kohde-elimen tunnistamisen kanssa (ks.B osan I jakson C kohta).
Prakashin ja Straussin (1970) ja Lawleyn ja Orrin (1970) tutkimuksista käy ilmi, että N 7-alkyyliguaniinijäämiä ei ole tunnistettu ja poistettu DNA: sta korjausmekanismin avulla. (1971a) on the effects of MMS and MNNG in Haemophilus influenzae. Siksi on hieman yllättävää, että tämä sama jäämä näyttää tunnistettavan Euglena graciliksessa. Metylaation jälkeen N-metyyli-N-nitroso-P-tolueenisulfonaatilla 7-metyyliguaniini hävisi DNA: sta, jonka puoliintumisaika oli 10 h (Olson ja McCalla, 1969), mikä on huomattavasti lyhyempi kuin noin 5 päivän puoliintumisaika spontaanissa hydrolyysissä pH: ssa 7,4 sitruunahappo-fosfaattipuskurissa (Margison et al., 1973). Lisäksi resistentti mutanttikanta ilmeisesti eritti N-7-metyyliguaniinin herkempää kantaa nopeammin, kun solun supernatantin hajoavasta DNA: sta ilmestyi mononukleotideja (Olson and McCalla, 1969). Tästä odottamattomasta havainnosta on siis syytä tehdä lisätutkimuksia. Nämä löydökset sekä margison et al-ryhmän toteama lievä osoitus 7-metyyliguaniinin nopeammasta häviämisestä rotan maksan DNA: sta In vivo. (1973), mutta ei Craddock (1973a), saattaa viitata siihen, että korjausentsyymi voi tunnistaa tämän DNA: n substituentin tietyissä olosuhteissa.
taulukossa VI on yhteenveto edellä mainituista esimerkeistä bakteerien DNA: n kemiallisten tuotteiden häviämisestä.