C-Metyleringsmidler
kryssfølsomheten av visse bakteriestammer til UV-bestråling og det monofunksjonelle alkyleringsmiddel MMS, i motsetning til forbindelsene diskutert så langt, synes ikke å skyldes en lignende anerkjennelse av excisable skade av samme endonuklease som gjenkjenner tymindimerer I DNA. Eksistensen av bakterielle mutanter som er følsomme for MMS, er prima facie-bevis for eksistensen av reparasjonsmekanismer i villtype, men det ser nå ut til at det ikke er en alkylert base per se som er anerkjent av en reparasjonsmekanisme, men sannsynligvis en enkeltstrengbrudd I DNA. Etter MMS-behandling ble b. subtilis inaktivert ved dannelsen av enkelttrådsbrudd I DNA, som det ble vist, villtype b. subtilis kan reparere (Strauss og Wahl, 1964; Prakash og Strauss, 1970); imidlertid var EN MMS-sensitiv mutant mangelfull eller mangler i denne kapasiteten. Videre ble det hevdet at den observerte kryssfølsomheten FOR UV-eller røntgenstråler kunne forklares ved dannelsen av enkeltstrengbrudd som er kjent for å bli dannet av disse sistnevnte midler.
Bekreftelse av dette synspunktet ble oppnådd fra egenskapene Til En b. subtilis mutant som var følsom FOR UV-bestråling, men ikke TIL MMS (Searashi Og Strauss, 1965). At metylering AV DNA-baser, snarere ENN MMS-indusert tråd pauser, ikke fremkalle noen excision reparasjon I B. subtilis ble også tydelig demonstrert ved manglende evne til å observere signifikant tap av metylgrupper FRA DNA av villtype eller sensitive celler i flere cellegenerasjoner. Dette funnet indikerte cellens kapasitet til å replikere metylert DNA og er i samsvar med replikativ kapasitet AV DNA modifisert ved arylalkylering (Venitt and Tarmy, 1972).
ovennevnte studie om reparasjon AV MMS-indusert metyleringsskade I B. subtilis kan derfor kontrasteres med andre studier på reparasjon av alkyleringsskader introdusert av monofunksjonelt metyleringsmiddel MNNG (Lawley og Orr, 1970) I E. coli B / r. det adskiller SEG fra MMS ved å produsere en betydelig høyere andel O 6-metylguaninrester i alkylert DNA. Dette produktet samt 3-metyladenin og muligens noen uidentifiserte produkter (opprinnelsesmateriale på papirkromatogrammer) ser ut til å bli selektivt skåret ut sammenlignet med tap Av N-7-metylguanin fra DNA Fra E. coli b / r-celler under forhold som tillater både vekst og DNA-syntese. 3-Metyladenin og o 6-metylguanin, men ikke opprinnelsesmaterialet, ble også skåret ut Fra Bs-1-celler, men muligens med redusert hastighet. Det ble ikke oppgitt Av Lawley og Orr om DET var noen forskjell i overlevelse AV MNNG-behandlede b / r–og Bs-1-celler som kan indikere at slike forskjeller i eksisjonskapasitet reflekterer driften AV EN DNA-reparasjonsmekanisme som hjelper celleoverlevelse. Imidlertid Kondo et al. (1970) rapporterte ingen økt dødelighet eller økt mutasjonsfrekvens i E. coli, for stammer som ikke kunne aksessere pyrimidindimere, etter behandling med MNNG, sammenlignet med MMS. Dette er til tross for at alkylering AV DNA VED MNNG produserer 20 ganger mengden O 6-metylguanin enn det som produseres ved alkylering AV DNA VED MMS (Lawley et al ., 1971–1972).
Bevis på at dette «tapet» av 3-metyladenin og o 6-metylguanin er mediert av en enzymisk eksisjonsmekanisme, forskjellig fra EN UV-endonuklease, har kommet fra in vitro studier på egenskapene TIL et enzym, betegnet endonuklease II, isolert fra E. coli (Friedberg og Goldthwait, 1969). Dette enzymet er i stand til å bryte fosfodiesterbindinger I DNA som har blitt reagert med alkyleringsmiddelet MMS og å gjenkjenne depurinerte steder I DNA. Mer nylig ble det vist å frigjøre O 6-metylguanin Og n 3-metyladenin, men Ikke N 7-metylguanin fra DNA som hadde blitt metylert av kreftfremkallende MNU (Kirtikar Og Goldthwait, 1974). Endonuklease II har derfor klart mange forskjellige funksjoner, hvorav en synes å kunne kutte glykosidbindinger festet til visse substituerte puriner. På den annen side kan det muligens være en blanding av enzymer. Eksistensen av et enzym som på samme måte kan utføre denne postulerte spaltningen Av N-glykosidbindinger (og derfor kalt En n-glykosidase) har nylig blitt isolert Fra E. coli og vist seg å frigjøre fri uracil fra DNA-inneholdende deaminerte cytosinrester (Lindahl, 1974). Det resulterende depurinerte stedet kan da gjenkjennes og repareres av et annet assosiert enzymsystem (jfr. Verly Og Paquette (1972). Spesifisitet Av Et e. coli-preparat er også observert for 3-alkyladenin, men Ikke for 7-alkyladenin Av Papirmeister et al. (1970). 3-Etyladenin og O 6-etylguanin, men ikke n-7-etylguaninrester i DNA dannet ved reaksjon Av N-etyl-n-nitrosourea har vist seg å være tilsvarende skåret ut Fra E. coli WP2 DNA (Lawley og Warren, 1975). Eksisjon av de mindre produktene av purinalkylering er nå observert i pattedyrceller in vivo, og dessuten har redusert eksisjonskapasitet i visse vev blitt korrelert med målorganets identitet for noen alkylerende karsinogener(se Senere Avsnitt I, C I Del B).
den tilsynelatende mangel på anerkjennelse Og eksisjon Av N 7-alkylguaninrester I DNA ved en reparasjonsmekanisme, som indikert av studier Av Prakash Og Strauss (1970) og Av Lawley og Orr (1970), var også tydelig i studier Av Kimball et al. (1971a) om EFFEKTEN AV MMS og MNNG i Haemophilus influenzae. Det er derfor noe overraskende at denne samme rest ser ut til å bli anerkjent I Euglena gracilis. Etter metylering med N-metyl-n-nitroso-p-toluenesulfonat ble 7-metylguanin tapt FRA DNA med en halveringstid på 10 timer (Olson og McCalla, 1969) som er betydelig kortere enn halveringstiden på ca.5 dager for spontan hydrolyse ved pH 7,4 i sitronsyre-fosfatbuffer (Margison et al., 1973). Videre fjernet en resistent mutantstamme tilsynelatende N-7-metylguaninen raskere enn den følsomme stammen med utseendet av mononukleotider FRA degradert DNA i cellens supernatant (Olson og McCalla, 1969). Dette uventede funnet fortjener derfor videre etterforskning. Disse funnene, deretter, sammen med liten indikasjon på en raskere tap av 7-metylguanin fra rottelever DNA in vivo bemerket Av Margison et al. (1973), men ikke Av Craddock (1973a), kan tyde på at DENNE DNA-substituenten kan gjenkjennes av et reparasjonsenzym under visse omstendigheter.
Tabell VI oppsummerer de foregående eksemplene på tap av kjemiske produkter fra bakterielt DNA.