27. Причины мутаций. Таутомерные формы оснований. Дезаминирование оснований. Апуринизация днк. Алкилирующие агенты.

Причины мут.:

-ошибки репликации, не исправленные ДНК-полимеразой (азот.основания способны к образованию термодинамически невыгодных таутамерных форм за счет миграции атома Н. При этом амино- и оксогруппы превращаются в иминогруппы (=NH) и енольные группы (-ОН) соотв-но.);

-процесс спонтанного дезаминирования (подвергаются все азот.основания, которые содержат аминогр., особенно Ц, который превращается в У, А→Нур, Г→Хаn);

-процесс апуринизации – расщепление N-гликозидной связи между пурин.основанием и дезоксирибозой. Удаление пиримидиновых оснований из ДНК в какой-либо ощутимой степени не происходит из-за того, что N-гликозидные связи пиримидинов с углеводной частью намного более стабильны, чем связь пурина с углеводом;

-повреждения ДНК, вызываемые действием химических факторов окр.среды, физических факторов;

- алкилирующие агенты (диметилсульфат, диметилнитрозамин, азотистый иприт) могут воздействовать как на структуру оснований, так могут разрушать и фосфодиэфирные связи, приводя к фрагментированию цепей ДНК. Кроме того, некоторые алкилирующие агенты способны ковалентно взаимодействовать с обеими цепями ДНК, вызывая образование поперечных сшивок

-ошибки ДНК-полим., связанные с включением аналогов природных нуклеотидов;

-интеркалирующие соединения.

28. Действие физических факторов (влияние на равновесие амино – имино-форм). Ошибки днк-полимеразы, связанные с включением аналогов природных нуклеотидов.

X-лучи,УФ-, -излучение. Энергия УФ и X-лучей сдвигает равновесие в сторону образования минорных таутомерных форм. таутомерные формы Ade и Cyt увеличивает частоту их спаривания с Cyt и Ade. повышенное количество енольных форм оснований в момент репликации повышает частоту мутаций в новосинтезируемых цепях ДНК.

Действие на ДНК X-лучей и -излучения: раскрытие гетероциклов, разрушение фосфодиэфирных связей. При воздействии УФ-света, образования минорных таутомерных форм, тиминовых, образование ковалентно сшитых пар T-T, также T-C и C-C.

Причина ошибок - способность всех азотистых оснований образовывать

термодинамически невыгодные таутомерные формы за счет миграции атома Н. амино- и оксогруппы превращаются в иминогруппы (=NH) и енольные группы (-ОН).

Таутомерная имино-форма цитозина спаривается с

неканоническим для нее аденином.

Таутомерная имино-форма аденина

спаривается с неканоническим для нее цитозином

Эта имино-форма Cyt образует пару не с Gua, а с Ade. может произойти замена пары A-T на G-C.

Ошибки ДНК-полимеразы, связанные с включением аналогов природных нуклеотидов. 2-аминопурин, 5-Br-dUTP, Бензпирен и бензантрацен.

2-аминопурин, встраивается в ДНК вместо Ade, но впоследствии спаривается с цитозином и способствует транзиции A-T  G-C.

ДНК-полимеразы при катализе репликации не способны отличать нормальные дезоксирибонуклеозид трифосфатные субстраты от некоторых других нуклеотидов с очень похожей структурой. 2-аминопурин- наличие NH₂-группы во 2-ом или в 6-ом положениях пурина.

5-Br-dUTP(5-Br-дезоксиуридинтрифосфат), может образовывать кето- и енольную формы. Минорная енольная форма 5-Br-Ura возникает чаще. Енольная форма 5-Br-Ura спаривается с Gua, приводит к транзиции A-T  G-C. В норме кето-форма 5-Br-Ura образует пару с аденином (А).