agenți de metilare c
sensibilitatea încrucișată a anumitor tulpini de bacterii la iradierea UV și agentul de alchilare monofuncțional MMS, spre deosebire de compușii discutați până acum, nu pare să se datoreze unei recunoașteri similare a daunelor accizabile de către aceeași endonuclează care recunoaște dimerii timinei în ADN. Existența mutanților bacterieni sensibili la MMS este o dovadă prima facie pentru existența mecanismelor de reparare în tipul sălbatic, dar acum se pare că nu este o bază alchilată în sine recunoscută de un mecanism de reparare, ci probabil o ruptură cu un singur fir în ADN. În urma tratamentului MMS, B. subtilis a fost inactivat prin formarea de pauze cu un singur fir în ADN, pe care, s-a arătat, B. subtilis de tip sălbatic îl poate repara (Strauss și Wahl, 1964; Prakash și Strauss, 1970); cu toate acestea, un mutant sensibil la MMS era deficitar sau lipsit de această capacitate. Mai mult, s-a susținut că sensibilitatea încrucișată observată la razele UV sau x ar putea fi explicată prin formarea de pauze cu o singură catenă despre care se știe că sunt formate de acești din urmă agenți.
confirmarea acestui punct de vedere a fost obținută din proprietățile unui mutant B. subtilis care era sensibil la iradierea UV, dar nu la MMS (Searashi și Strauss, 1965). Că metilarea bazelor ADN, mai degrabă decât rupturile catenei induse de MMS, nu evocă nicio reparație a exciziei în B. subtilis a fost, de asemenea, demonstrat în mod clar prin nerespectarea oricărei pierderi semnificative de grupări metil din ADN-ul celulelor de tip sălbatic sau sensibile în timpul mai multor generații de celule. Această constatare a indicat capacitatea celulelor de a reproduce ADN metilat și este în concordanță cu capacitatea replicativă a ADN-ului modificat prin ARILALCHILARE (Venitt și Tarmy, 1972).
studiul de mai sus privind repararea daunelor de metilare induse de MMS în B. prin urmare, subtilis poate fi contrastat cu alte studii privind repararea daunelor de alchilare introduse de agentul metilat monofuncțional MNNG (Lawley și Orr, 1970) în E. coli B/r. diferă de MMS prin producerea unei proporții semnificativ mai mari de reziduuri de o 6-metilguanină în ADN-ul Alchilat. Acest produs, precum și 3-metiladenina și, eventual, unele produse neidentificate (material de origine pe cromatograme de hârtie) par a fi excizate selectiv în comparație cu pierderea de N −7-metilguanină din ADN-ul celulelor B/r E. coli în condiții care permit atât creșterea, cât și sinteza ADN-ului. 3-Metiladenina și O 6–metilguanina, dar nu materialul de origine, au fost, de asemenea, excizate din celulele Bs-1, dar posibil la o rată redusă. Lawley și Orr nu au precizat dacă a existat sau nu vreo diferență în supraviețuirea celulelor B/r și BS-1 tratate cu MNNG, ceea ce ar putea indica faptul că astfel de diferențe în capacitatea de excizie reflectă funcționarea unui mecanism de reparare a ADN–ului care ajută la supraviețuirea celulelor. Cu toate acestea, Kondo și colab. (1970) nu a raportat o letalitate crescută sau o frecvență crescută a mutației în E. coli, pentru tulpinile incapabile să excizeze dimerii pirimidinici, după tratamentul cu MNNG, în comparație cu MMS. Acest lucru se întâmplă în ciuda faptului că alchilarea ADN-ului prin MNNG produce de 20 de ori cantitatea de o 6-metilguanină decât este produsă prin alchilarea ADN-ului prin MMS (Lawley și colab., 1971–1972).
dovada că această „pierdere” de 3-metiladenină și o 6-metilguanină este mediată de un mecanism de excizie enzimatică, diferit de o endonuclează UV, a provenit din studii in vitro privind proprietățile unei enzime, endonuclează ii desemnată, izolată de E. coli (Friedberg și Goldthwait, 1969). Această enzimă este capabilă să rupă legăturile fosfodiesterice din ADN care a reacționat cu agentul de alchilare MMS și să recunoască siturile depurinate din ADN. Mai recent, s-a demonstrat că eliberează o 6-metilguanină și n 3-metiladenină, dar nu N 7-metilguanină din ADN care fusese metilat de carcinogenul MNU (Kirtikar și Goldthwait, 1974). Prin urmare, endonucleaza II posedă în mod clar multe funcții diferite, dintre care una pare capabilă să rupă legăturile glicozidice atașate anumitor purine substituite. Pe de altă parte, ar putea fi un amestec de enzime. Existența unei enzime care este în mod similar capabilă să efectueze această scindare postulată a legăturilor n-glicozidice (și, prin urmare, numită n-glicozidază) a fost recent izolată de E. coli și s-a demonstrat că eliberează uracil liber din reziduurile de citozină deaminată care conțin ADN (Lindahl, 1974). Situl depurinat rezultat poate fi apoi recunoscut și reparat de un alt sistem enzimatic asociat (cf. Verly și Paquette, 1972). Specificitatea unui preparat E. coli a fost observată și pentru 3-alchiladenină, dar nu și pentru 7-Alchiladenină de către Papirmeister și colab. (1970). S-a constatat că reziduurile de 3-Etiladenină și O 6 −etilguanină, dar nu de N-7-etilguanină din ADN-ul format prin reacția N-etil-n-nitrosouree sunt excizate în mod similar din ADN-ul E. coli WP2 (Lawley și Warren, 1975). Excizia produselor minore ale alchilării purinice a fost observată acum în celulele mamiferelor in vivo și, în plus,scăderea capacității de excizie în anumite țesuturi a fost corelată cu identitatea organului țintă pentru unii agenți cancerigeni alchilanți (vezi secțiunea I, C din partea B).
lipsa aparentă de recunoaștere și excizie a reziduurilor de N 7-alchilguanină din ADN printr-un mecanism de reparare, așa cum indică studiile realizate de Prakash și Strauss (1970) și de Lawley și Orr (1970), a fost evidentă și în studiile realizate de Kimball și colab. (1971a) asupra efectelor MMS și MNNG în Haemophilus influenzae. Prin urmare, este oarecum surprinzător faptul că același reziduu pare să fie recunoscut în Euglena gracilis. După metilarea cu N-metil-n-nitrozo-p-toluenesulfonat, 7-metilguanina s-a pierdut din ADN cu un timp de înjumătățire de 10 ore (Olson și McCalla, 1969), care este semnificativ mai scurt decât timpul de înjumătățire de aproximativ 5 zile pentru hidroliza spontană la pH 7,4 în tampon acid citric–fosfat (Margison și colab., 1973). Mai mult, o tulpină mutantă rezistentă a excizat aparent n −7-metilguanina mai rapid decât tulpina sensibilă cu apariția mononucleotidelor din ADN degradat în supernatantul celular (Olson și McCalla, 1969). Prin urmare, această constatare neașteptată merită investigații suplimentare. Aceste constatări, împreună cu ușoara indicație a unei pierderi mai rapide de 7-metilguanină din ADN-ul ficatului de șobolan in vivo, remarcat de Margison și colab. (1973), dar nu de Craddock (1973a), ar putea sugera că acest substituent ADN poate fi recunoscut de o enzimă reparatoare în anumite circumstanțe.
tabelul VI rezumă exemplele de mai sus ale pierderii de produse chimice din ADN-ul bacterian.