Каталог работ » Биология

Тема: Генетические эффекты флавоноидов в Бактериальный культурак

Выдержки из работы:
4 ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
В естественной среде генетическая изменчивость и рост микроорганизмов подвержены влиянию различных химических факторов. Достаточно глубоко исследовано влияние некоторых простых ростовых субстратов и необходимых элементов на физиологические процессы модельных ' штаммов бактерий. В то же время, in vivo клетки микроорганизмов подвержены влиянию ряда веществ, не являющихся необходимыми составляющими питательной среды, но проявляющих различную биохимическую и генетическую активность [24, 89]. Некоторые из этих соединений имеют большое значение в стимуляции или ограничении роста бактерий, в формировании, стабилизации и изменении микробных сообществ. Однако экологическая роль подобных компонентов среды мало изучена [11, 18, 20,24].
Растительный мир - огромное по разнообразию, численности и общей биомассе царство автотрофных организмов, продуцирующих и поставляющих в среду подавляющую часть природных органических соединений [18,34]. Растения являются источником разнообразных биологически активных веществ, которые могут быть эффективными экологическими факторами в микроценозах [18, 89].
Флавоноиды - биогенные фенольные вещества, производные флавана или флавона, содержащиеся в тканях высших растений. В настоящее время известно более четырех тысяч индивидуальных флавоноидов и их производных. Разнообразие флавоноидов достигается за счет комбинации заместителей (-ОН, -ОСН3, -СН3 и др. групп) в ароматических кольцах, гликозилирования и димеризации [142]. Как и другие фенольные вещества, флавоноиды связывают свободные радикалы, хелатируют катионы металлов. Эти соединения обладают широким спектром физиологического и биохимического действия на живые организмы различных таксономических групп: участвуют в процессах дыхания, онтогенеза, окислительно-
5
восстановительных и защитных системах растений [10, 32] влияют на проницаемость мембран [208], являются эффекторами или субстратами ряда ферментов различных организмов [161]. Известны антиоксидантные [74], антирадикальные [73], противоопухолевые [206], антимутагенные [235] и противовирусные [92] свойства флавоноидов, Р-витаминная активность [208].
Ежегодно растительный мир Земли продуцирует миллионы тонн флавоноидов, которые в существенных количествах поступают из растительных тканей в почву и водоемы, во все пищевые цепи, являются постоянными компонентами среды обитания значительной части живых организмов [10, 32, 128]. В отличие от многоклеточных организмов, бактерии имеют максимальный контакт клеточной поверхности с внешней средой, поэтому присутствие флавоноидов должно быть для них особенно значимо [20].
Флавоноиды являются постоянными компонентами продуктов питания человека [4, 21, 22]. Некоторые из них, например кверцетин и его гликозид рутин, используются в медицине. В то же время известно, что кверцетин мутагенен для эукариот [214]. Поэтому исследование генетических эффектов флавоноидов актуально для профилактической медицины [161].
Состояние вопроса
Известны антиоксидантные [201] и антирадикальные свойства флавоноидов [6, 12], цитопротекторное действие на клетки эукариот в различных стрессовых условиях, основанное на связывании свободных радикалов [95,119, 132].
Активно исследуются медицинские аспекты антирадикальных [167], ангиопротекторных [161,180,189], гепатопротекторных [55,119,165], антибактериальных [89], противовоспалительных и иммуномодулирующих [160, 161] свойств препаратов флавоноидов, их цитостатическое действие в отношении злокачественных клеток [99,170,238]. Сообщается об их мутагенном и антимутагенном действии на эукариоты, а также в микробных
6
тест-системах в условиях метаболической активации ферментами микросомальной фракции печени животных [21,70,170]. Обнаружено антибактериальное действие кверцетина, хризина и катехина [89].
В то же время, влияние флавоноидов на изменчивость и рост бактерий мало изучено. Сведения об их прямом мутагенном действии, антимутагенной активности, антибактериальных свойствах фрагментарны и противоречивы. Опубликованные статьи не дают полного представления о значении флавоноидов как экологического фактора для бактерий. До настоящего времени не проводилось комплексного исследования влияния флавоноидов на рост, жизнеспособность и изменчивость симбиотической и патогенной для человека микрофлоры. Отсутствует оценка баланса мутагенных и антимутагенных свойств этих соединений, их совместного действия с химическими мутагенами и солями металлов [22,44,47].
Цель настоящего исследования - изучение влияния ряда флавоноидов на частоту мутаций и рост штаммов Escherichia coli и Salmonella typhimurium.
Основные задачи исследования:
1. Изучить влияние различных концентраций флавоноидов на рост энтеробактерий и грамположительных бактерий Rhodococcus sp. и Bacillus mycoides.
2. Определить влияние флавоноидов на частоту замен оснований и фреймшифт - мутаций у штаммов S. typhimurium.
3. Оценить зависимость мутагенной активности флавоноидов от структуры их молекул.
4. Изучить совместное действие флавоноидов и стандартных мутагенов (9-аминоакридина, М-метил-М-нитро-Ы-нитрозогуанидина, бихромата, налидиксовой кислоты) на частоту мутаций у энтеробактерий.
5. Исследовать генетические эффекты флавоноидов в присутствии солей двухвалентных металлов.
7 Научная новизна
Показано цитостатическое действие флавоноидов, относящихся к группам флавонов, флавон-3-олов, катехинов и флаванонов на клетки ^ грамотрицательных бактерий Е. coli и S. typhimurium, а также
грамположительных бактерий Rhodococcus sp. и В. mycoides. Впервые обнаружено мутагенное действие флавоноидов в культурах грамположительных бактерий Rhodococcus sp. и В. mycoides. Установлено, что флавоноиды без метаболической активации индуцируют у бактерий мутации различных типов, наиболее эффективно - мутации типа сдвига рамки считывания генетической информации. Впервые экспериментально показано антимутагенное действие флавоноидов на штаммах S. typhimurium против прямого мутагена акридинового ряда - 9-аминоакридина и оксиданта - бихромата калия. Выявлена модуляция генетического действия флавоноидов в присутствии солей двухвалентных металлов.
Теоретическое и практическое значение работы
% Полученные данные, свидетельствующие о мутагенных и
антимутагенных эффектах флавоноидов, расширяют представление о воздействии флавоноидов на рост и генетическую стабильность бактерий, и их значении, как экологического фактора в микроценозах. Результаты исследования имеют практическое значение для профилактической медицины. Обнаруженное явление усиления в присутствии флавоноидов эффективности мутагенеза, индуцированного нитрозогуанидином, может быть использовано в методах химического мутагенеза и селекции.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Флавоны (б-гидроксифлавон, 7-гидроксифлавон, хризин), флавон-3-олы (кверцетин, морин, 3-гидроксифлавон, 3,6-дигидроксифлавон, 3,7-дигидроксифлавон), флаваноны (6-гидроксифлаванон, нарингенин, нарингин) и катехин в концентрации свыше 0,1 мМ оказывают бактериостатическое действие.
8
2. Флавоноиды являются мутагенами прямого действия и индуцируют в клетках бактерий преимущественно мутации типа сдвига рамки считывания.
3. Флавоноиды оказывают антимутагенное и цитопротекторное действие в условиях мутагенеза, индуцированного 9-аминоакридином и бихроматом калия.
4. Генетические эффекты флавоноидов изменяются в присутствии ионов двухвалентных металлов и трехвалентного железа.
Апробация работы и публикации
Основные положения диссертационной работы доложены на Международной конференции «Проблемы загрязнения окружающей среды-98», Москва; Областной научно-технической конференции молодых ученых "Химия и экология", Пермь, 1999; V Международной конференции «Проблемы загрязнения окружающей среды-2001», Волгоград; IX и XI Межвузовских конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых "Экология: проблемы и перспективы", Пермь, 2001,2003.
По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Список принятых сокращений
9-АА - 9-аминоакридин;
АФК - активные формы кислорода;
днДНК - двунитевая ДНК;
онДНК - однонитевая ДНК;
КОЕ - колониеобразующие единицы;
МИК - минимальная ингибирующая концентрация;
МННГ - N- метил -N1- нитро -N- нитрозогуанидин;
МГЛА - мясо-пептонный агар;
СОД - супероксиддисмутаза;
LB - среда Луриа-Бертани
ГЛАВА 1. РЕПАРАЦИЯ ДНК, МУТАГЕНЕЗ И АНТИМУТАГЕНЕЗ 1.1. ДНК - повреждающие и мутагенные факторы
Повреждение ДНК и мутации
Большая часть мутаций возникает в результате функционирования ферментов нуклеинового обмена.
Образование генных мутаций обычно происходит в два этапа: 1) предмутационное изменение ДНК в результате воздействия экзогенных или эндогенных физических или химических факторов; 2) фиксация мутации, изменение последовательности ДНК в результате действия ферментов репарации, рекомбинации или репликации [23,27,48]. Существуют механизмы мутагенеза, не требующие предварительной химической модификации ДНК. Например, мутации могут быть вызваны действием интеркалирующих агентов, эффекторов ферментов нуклеинового обмена или статистическими ошибками ферментов [4,23,26,29,51]. Причинами мутаций могут быть и специальные генетические процессы: трансформация ДНК, транспозиции, интеграция фаговой или плазмидной ДНК [51]. Многие нерепарированные повреждения ДНК летальны [23, 44].
Предмутационные изменения ДНК
Среди разнообразных повреждений ДНК, приводящих к мутациям, можно выделить несколько распространенных типов.
Ошибочное спаривание оснований при репликации является распространенным источником мутаций. Основания ДНК в результате таутомерных изменений конформации и энергетических переходов способны к образованию неканонических пар с частотой lC'-lO"2 (кето-енольные переходы гуанина или тимина и амино-иминные переходы аденина или цитозина) [26, 54]. За счет высокой точности и корректирующей активности ДНК-полимераз, и других механизмов, ошибочное включение оснований при репликации ДНК происходит на несколько порядков реже, чем это потенциально возможно [40, 111]. Например, ДНК-полимераза I E. coli в
10
норме способна допускать ошибки с частотой 10'5-10б. Мутации в результате ошибочного включения непарных оснований в физиологических условиях происходят еще реже, с вероятностью около 10'10 [40]. Это связано с работой механизмов репарации неспаренных нуклеотидов [111].
К неправильному спариванию оснований могут приводить и некоторые типы химической модификации оснований ДНК [26].
Дезаминирование оснований вызывают, например, гидроксиламин, модифицирующий цитозин, и азотистая кислота, дезаминирующая цитозин и аденин с превращением их в урацил и гипоксанитин, соответственно. Это приводит к заменам оснований в ходе репликации ДНК [23,48].
Алкилирование оснований ДНК, например метилирование, происходит при воздействии многих мутагенов и канцерогенов. Наиболее частые продукты этих реакций - О'-метилгуанин, 7-метилгуанин и 3-метиладенин [23]. Первый из этих продуктов мутагенен, а два других делают более лабильной гликозидную связь между основанием и сахаром, способствуя апуринизации. Иногда в результате алкилирования может происходить размыкание пуринового кольца. Многие продукты алкилирования блокируют репликацию [23, 111].
Включение мутагена в ДНК. Ряд нестандартных азотистых оснований и их производных могут включаться в ДНК вместо нормальных оснований. Некоторые из них мутагенны. Так, аналог аденина - 2-аминопурин в составе ДНК способен образовывать пары как с тимином, так и с цитозином, что ведет к образованию транзиций А*Т G*C и G*C A*T. Аналог тимина 5-бромурацил при репликации способен к образованию комплементарных пар как с аденином, так и, в редкой енольной форме, с гуанином, также вызывая транзиций [26,48].
Ряд аддуктов оснований (апуриновые и апиримидиновые сайты, пиримидиновые димеры, сшивки оснований в противоположных цепях ДНК и др.) представляют собой непреодолимые препятствия для матричных процессов, в том числе для репликации ДНК [153]. Подобные повреждения
11
вызываются многими факторами: ионизирующим и УФ-излучением, алкиляторами, окислителями. Нерепарированные повреждения, блокирующие матричные процессы, несовместимы с жизнью [23, 40, 111].
Потеря оснований ДНК (апуринизация и апиримидинизация) происходит сравнительно часто. Спонтанная потеря оснований легко протекает в кислой среде. Скорость апуринизации при физиологических значениях рН и ионной силы при 37°С составляет около 3*10'и/с [152]. In vivo такой уровень соответствует потере примерно одного пурина на геном Е. coli за генерацию при времени удвоения ДНК ~ 1 час [153]. Апуринизация происходит в 20 раз чаще, чем потеря пиримидинов. Результатом апуринизации (апиримидинизации) является АР-сайт - дезоксирибоза, лишенная основания. Остаток дезоксирибозы после потери основания находится в равновесии между закрытой фуранозной и открытой альдегидной формами. В последнем случае З'-фосфодиэфирная связь лабильна и может подвергаться гидролизу при реакции р- элиминации [153].
Повреждения сахарофосфатного остова ДНК разнообразны. Ионизирующее излучение, окислители, ряд химических агентов и ошибки ферментных систем нуклеинового обмена могут вызывать различные повреждения сахарофосфатного остова ДНК: алкилирование фосфата или дезоксирибозы, окисление дезоксирибозы, сшивки, разрывы нитей и др. [23, 54, 111]. Некоторые виды модификации сахара или фосфата мало влияют на процессы обмена нуклеиновых кислот, не являются причиной мутаций или гибели клеток. Другие повреждения блокируют матричные процессы. Однонитевые разрывы могут быть легко воссоединены ДНК-лигазой, или ликвидированы с участием эндонуклеаз, полимеразы и лигазы. Для репарации ряда повреждений требуется рекомбинация с неповрежденными гомологичными участком [23,33,40, 51, 111, 149].
Воздействие физических и химических факторов на ДНК
Ионизирующая радиация. Основным поражающим фактором ионизирующего излучения являются радикалы кислорода, возникающие в
12
результате фотолиза воды и окисляющие растворенные вещества [20, 28]. Ионизирующее излучение вызывает денатурацию и коагуляцию белков в разбавленных растворах. Наиболее распространенными повреждениями ДНК при облучении являются одно- и двунитевые разрывы [27,48].
Ионы металлов, как и другие катионы, активно влияют на структуру и функции нуклеиновых кислот. В естественных условиях основными противоионами к полианиону ДНК являются ионы калия, натрия и аммония. Данное взаимодействие необходимо для сохранения нативной структуры двойной спирали. Ионы щелочных (Li+, K+, Na*) и щелочноземельных (Mg+, Са+) металлов взаимодействуют преимущественно с фосфатными группами ДНК. Ионы переходных металлов (Mn, Zn, Co, Ni, Cd, Cu, Ag, Hg) непосредственно или через гидратную оболочку активно взаимодействуют также с основаниями [7,8,9,26]. Катионы имеют большее сродство к фосфатам нативной, чем денатурированной ДНК, вследствие более высокой плотности отрицательного заряда на поверхности двуспиральной молекулы. Азотистые основания более доступны для образования координационных связей с ионами металлов в однонитевой ДНК. Щелочные и щелочноземельные металлы образуют комплексы также с гидроксильными группами Сахаров. У других катионов кроме кадмия такие взаимодействия не обнаружены [9, 26].
Магний и цинк являются необходимыми кофакторами ферментов нуклеинового обмена — полимераз, нуклеаз и др. [8, 26, 28]. Их дефицит или замена на другие двухвалентные металлы может модифицировать активность ферментов: снижать специфичность и вызывать ошибки в работе [37, 38,98].
Ионы некоторых металлов являются сильными мутагенами и канцерогенами. Показана мутагенность избыточного количества солей марганца, меди, хрома [7]. Ионы меди, связываясь с ДНК, приводят к одно- и двунитевым разрывам, а также усиливают действие ионизирующего излучения [56]. Эти эффекты наблюдаются как in vitro, так и. in vivo.
13
Оксиданты и восстановители. Многие сильные окислители и восстановители проявляют мутагенные свойства. К таким веществам относятся фенолы, пероксиды, азотистая кислота, йод и другие соединения.
Азотистая кислота (HNO2) эффективно дезаминирует основания нуклеиновых кислот. Как сильный окислитель, она вызывает образование сшивок между комплементарными нитями ДНК [48]. Гидроксиламин (NH2OH) в реакциях с ДЬЖ in vitro реагирует преимущественно с цитозином в нейтральной и кислой среде и с урацилом в щелочной среде [48].
Перекись водорода и органические гидроперекиси считаются слабыми мутагенами, но свободные радикалы, генерируемые в ряде реакций с их участием, обладают крайне высокой мутагенной активностью [36, 101].
Свободные радикалы возникают в клетках при облучении организмов, как продукты радиолиза воды и др. соединений, а также при воздействии ряда оксидантов, в процессах фотосинтеза, дыхания, нормального метаболизма, в результате взаимодействия перекиси водорода с различными восстановителями [36, 101]. Для микроорганизмов вероятно также экзогенное поступление радикалов. Свободные радикалы у млекопитающих в большом количестве возникают при ряде патологических состояний (воспалительные процессы, опухоли и др.) [122].
Сильными мутагенами являются активные формы кислорода (АФК): гидроксильный радикал ОН', супероксид-радикал О2", гидроперекисный радикал НО2'[110]. В ряде реакций генерируется радикал водорода Н*.
Источником радикалов является, в частности, реакция Фентона [102]:
Fe2+ + Н2О2 -» Fe3+ + ОН +ОН'
Восстановленные формы ионов металлов с переменной валентностью являются одним из источников супероксид-радикала [ПО]:
Fe2++O2->Fe3+ + O2
Активные формы кислорода способны к взаимным переходам [20,101]:
О2 +Н2О2-»Н2О + Н2О2->Н2О
14
Радикалы кислорода индуцируют в ДНК разрывы сахарофосфатного остова, окисление оснований (образование тиминовых гликолей, мочевины, гидроксилирование и др.), сшивки [58, 101].
Алкилирующие агенты являются самой разнообразной группой химических мутагенов. Их действие связано с введением в молекулы -мишени алкильных групп: метила, этила, бензила и др. Среди мутагенных алкилирующих соединений известны эпоксиды, этиленимины, иприты, азотистые иприты, диалкилсульфаты, алкилалкансульфонаты, N-нитрозосоединения (N-нитрозометилмочевина, N-нитрозоэтилмочевина, Ы-метил-Ы'-нитро-К-нитрозогуанидин (МННГ), N-нитрозоэтилуретан и др.), диазосоединения. N-нитрозосоединения являются прямыми мутагенами, действующими столь активно, что их называют также супермутагенами. Алкилирующие агенты преимущественно вызывают замены оснований, а также делеции, сшивки, инсерции [2, 22, 115, 159, 231].
Наиболее часто алкилированию подвергаются атомы азота в составе оснований ДНК. В первую очередь алкилируются атомы азота, свободные от водородных связей. По степени алкилируемости атомы азота оснований располагаются в следующей последовательности: в ДНК - N-7-гуанин > N-3-аденин > N-1-аденин > N-1-цитозин; в РНК - N-7-гуанин > N-1-аденин > N-1-цитозин > N-3-аденин. Кроме азотистых оснований алкилированию подвергается остаток фосфорной кислоты, а также дезоксирибозы [23, 54].
Поперечно-сшивающие агенты - соединения, образующие аддукты с ДНК и способные индуцировать двунитевые сшивки. К таким агентам относятся, например, иприты, митомицин С, азотистая кислота, соединения осмия и платины, фотоактивируемые псоралены, диальдегиды. Двунитевые сшивки являются минорными продуктами ионизирующей радиации и УФ-облучения. Также возникают сшивки ДНК - белок и другие аддукты [23, 48].
Аналоги оснований - производные пуринов и пиримидинов (2-аминопурин, 5-бромурацил, аминоптерин, производные фолиевой кислоты и др.), которые могут включаться при репликации ДНК вместо нормальных
15 оснований. Включение в ДНК некоторых из них приводит к транзициям
[27,48,111].
Интеркалирующие агенты - ряд гетероциклических ароматических соединений, имеющих плоскую структуру и несущих положительный заряд, которые способны связываться с ДНК путем интеркаляции (внедрения) между соседними парами оснований [4, 9, 26].
R5=NH2, Ri=R2=R3~R4=
R2=R3=NH(CH3)2,
- акридин;
- 9-аминоакридин;
- профлавин;
- акридиновый оранжевый
•Ж)
Этидий бромид
С2Н5 )ВГ-
При этом группы (обычно аминогруппы), несущие парциальный или целый положительный заряд, связываются ионной связью с остатками фосфорной кислоты, а плоский скелет удерживается на остатках пиримидинов и пуринов ван-дер-ваальсовыми силами. Интеркалирующими соединениями являются, например, производные акридина, феназиновые красители, этидий и пропидий, антрациклиновые антибиотики [26].
Насыщение ДНК молекулами интеркалирующего агента приводит увеличению длины и повышению жесткости двойной спирали, повышению вязкости и понижению плавучей плотности ДНК [26].
Многие интеркалирующие красители вызывают ошибки рекомбинации и репликации, индуцируют мутации типа сдвига рамки считывания - вставки и делеции нуклеотидов [40, 111]. Считается, что в процессе репликации напротив внедрившейся молекулы интеркалирующего красителя может встраиваться дополнительный нуклеотид. Вставки и делеции нуклеотидов возникают также в процессе рекомбинации [26,33, 111].
16
1.2. Репарация ДНК и мутагенез у бактерий
Большинство происходящих с ДНК химических изменений недопустимы, т.к. они блокируют матричные процессы и вызывают гибель ,л клеток. Для исправления повреждений клетки живых организмов имеют
специальные системы ферментов репарации ДНК, обеспечивающие удаление аддуктов, восстановление целостности и матричных функций ДНК [22, 33, 40]. Механизмы репарации ДНК у различных организмов сходны и сравнительно хорошо изучены на примере Е. coli. Механизмы репарации ДНК и обеспечивающие их комплексы ферментов классифицируются по нескольким признакам, основные из которых [23, 40, 111]:
- по механизму действия: прямая реактивация; эксцизионная, рекомбинационная и репликационная репарация;
- по отношению к репликации ДНК: дорепликативная и пострепликативная (репликативная) репарация;
- по типу регуляции: конститутивная и индуцируемая репарация.
4* Прямая реактивация
Ряд повреждений клетка удаляет из ДНК путем прямой реактивации. У многих микроорганизмов обнаружен фотореактивирующий фермент (РВЕ), или фотолиаза, репарирующий пиримидиновые димеры. Фотолиаза Е. coli — это полипептид с молекулярной массой 35 кД, прочно связанный с олигорибонуклеотидом [23]. При облучении комплекса фермента с димером видимым светом или ближним ультрафиолетом (300 - 600 нм) происходит фотохимическая реакция расщепления димера, обратная реакции его образования. Другие виды репарации ультрафиолетовых повреждений ДНК, в отличие от прямой фотореактивации, называют темновой репарацией [40].
Бактериальный фермент метилтрансфераза переносит метильную или этильную группу с алкилированного основания на один из собственных цистеиновых остатков. Алкилированный белок инактивируется, но служит регулятором активности собственного и нескольких других генов [111].
17 Эксцизионная репарация
В ходе эксцизионной репарации нарушенный участок ДНК удаляется, а затем восстанавливается ДНК-полимеразами и ДНК-лигазой на матрице неповрежденной комплементарной цепи ДНК [137, 151, 153].
Для многих аномальных оснований, которое могут возникнуть в ДНК, известна своя ДНК-гликозилаза (ДГ) — фермент с высокой специфичностью узнающий в ДНК аномальное основание и вырезающий его с разрывом N-гликозидной связи между основанием ДНК и дезоксирибозой. У бактерий известно около 20 ДНК-гликозилаз: 5-метилцитозин-ДГ, урацил-ДГ, гидроксиметилурацил-ДГ, гипоксантин-ДГ, 3-метиладенин-ДГ I и II, 7-метилгуанин-ДГ, формамидопиримидин-ДГ, тимин-ДГ (коррекция в парах G-T), аденин-ДГ (коррекция в парах G-A), 5,6-дигидрометил-ДГ, мочевина-ДГ, тиминовый гликоль-ДГ, ДГ пиримидиновых димеров- (у Micrococcus luteus и фага Т4, у Е. coli не обнаружена) и др. [111, 151, 153].
В результате удаления основания образуется апуриновый или апиримидиновый (АП) сайт, который служит субстратом для АП-эндонуклеаз [151, 152]. Существует два типа АР-эндонуклеаз - одни делают разрыв с З'-конца от АР-сайта, другие — с 5'-конца. В некоторых случаях АР-эндонуклеаза и ДНК-гликозилаза совмещены в одном белке. Например, эндонуклеаза III E. coli специфична к дигидро- и дигидрокситимину - продуктам ультрафиолетового облучения. Разорванная АР-эндонуклеазой цепь ДНК подвергается действию экзонуклеазы, удаляющей поврежденный участок. Эту реакцию может осуществлять 5'-экзонуклеазная активность ДНК-полимеразы I, которая и заполняет образующуюся брешь. Остающийся разрыв сшивает ДНК-лигаза. Мутанты Е. coli с нарушенной ДНК-полимеразой I или ДНК-лигазой дефектны по эксцизионной репарации [23].
Для репарации пиримидиновых димеров и других повреждений, нарушающих структуру молекулы ДНК и блокирующих матричные процессы, используется эндонуклеаза UvrABC. Этот фермент по изменению

Страниц: 561


Подобные дипломные и курсовые работы.
  • Характеристика макрофитно—Бактериальный взаимоотношений в водных биоценозан
    Гелофит; распространен близ берегов рек и прудов, по болотам, сыроватым кустарникам и полянам. Длиннокорневищный многолетник сизо-зеленого цвета, с длинными, полыми, ползучими побегами. Стебель толстый, прямой, высокий, доверху облиственный. Листья плоские, до 2,5 см шириной, жесткие, тонко и постепенно заостренные, по краям острошероховатые, режущие.
  • Зависимость антиоксидантнои активности флавоноидов от их физико-химическик характеристик в различный системах
    Параметры, которые используются в методах MINDO/2, MINDO/3, MNDO и AMI для оценки величины матричных элементов, подобраны так, чтобы воспроизвести геометрию и теплоты образования органических соединений. Кроме геометрии и теплот образования, эти методы позволяют неплохо вычислить потенциалы ионизации и дипольные моменты молекул, а также геометрию переходных состояний и энергии активации.
  • Национальные особенности речевого жанра телеинтервью в российской и американской коммуникативный культурак
    Имеются случаи перебивов содержания, отступлений. (Подождите, вот извините, что я Вас перебиваю. Все-таки, мне интересно. И, я думаю, не одному мне) (перебив). ( Кроме того известно, что ни одной копейки не получил Петербург и на проведение этой панихиды (отступление^).
  • Генетические основы индивидуально-психологических различий
    реакции до максимума. В психофизиологии, как и в большинстве областей психологического измерения, наблюдаемая переменная может являться коррелятом латентной психологической переменной. Часто предполагают, что функция, связывающая между собой наблюдаемую и латентную переменные, является монотонной и простой (например, линейной).
  • МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К АРТЕРИАЛЬНЫМ ТРОМБОЗАМ
    тромбоза глубоких вен, а в комбинации е F V Leiden повышал риск развития венозных тромбозов в 17 раз (Cattaneo М. et al, 1997). 1.3.7. Ген фактора VII свертывания крови. Наряду с генетическими детерминантами, усиливающими тромбообразование, существуют протективные мутации.
  • Эволюция бесполых линий: эколого-генетические механизмы происхождения и поддержания
    эффект. Возможно, что у Drosophila эволюционная динамика транспозонов сильно связана с эктопической рекомбинацией4. В свою очередь вред эктопической рекомбинации увеличивается при увеличении гетерозиготности, а частота эктопической рекомбинации увеличивается при повышенном темпе рекомбинации (Charlesworth, Charlesworth, 1995).
  • Влияние генотипа на селекционно-генетические параметры черно-пестрого скота Зауралья
  • Математические модели и генетические методы решения нелинейный задач транспортного типа
    Кроме описанных, существует большое число методов селекции, которые можно условно классифицировать на три группы. К первой группе отнесем вероятностные методы селекции. Ко второй группе - детерминированные методы селекции. К третьей группе - различные комбинации методов селекции из первой и второй групп [67].
  • Генетические особенности формирования иммунитета к основным вакцинальным антигенам у детей первого года жизни г. Кемерово
    Проверку гипотезы о равенстве относительных частот HLA DR у детей разных иммунорепродуктивных групп оценивали с помощью точного метода Фишера [31]. Силу ассоциации анализируемых признаков определяли с помощью величины относительного риска - RR, которую высчитывали по модифицированной формуле для малых выборок [18,48]: RR = ((а +0,05) х (d + 0,05)) / ((b + 0,05) х (с + 0,05)), где : а- число детей с наличием HLA DR и низкой концентрацией AT (0 - МЕ/мл в случае вакцинации против дифтерии; титр - вакцинации против кори); Ь- число детей с отсутствием HLA DR и низкой концентрацией AT; с- число детей с наличием HLA DR и выраженной концентрацией AT (>0,019 МЕ/мл в случае вакцинации против дифтерии; титр ?1:10 в случае вакцинации против кори); d- число детей с отсутствием HLA DR и высокой концентрацией AT.
  • Мультипликационные эффекты в экономике
    Таким образом, исходя из сказанного выше, можно сделать следующие выводы: 1 Дорнбуш Р., Фишер С. Макроэкономика. С. 77.- макроэкономическое тождество, используемое в стандартной модели мультипликатора, не отражает равенство совокупного спроса и совокупного предложения; - в действительности макроэкономическое равновесие представляет собой равенство валового выпуска сумме промежуточного и конечного потребления; - кейнсианский крест, графически отражающий состояние равновесия на уровне дохода, преобразуется в двойной крест, соответствующий макроэкономическому равновесию на уровне валового выпуска.
  • Нелинейные эффекты прозрачности в парамагнитный кристаллах
    Воспользуемся полуклассическим подходом [70,73]. В соответствии с этим атомы будем описывать квантовомеханически с помощью уравнения для матрицы плотности 2.8. Для оптического и акустического полей используем классические волновые уравнения [29]. Электромагнитное поле опишем с помощью уравнения Максвелла д2Е 1д2Е 4тг д2 , д^~^ = -JndzidT2 tel + P3l)' (2-26) Для акустического поля воспользуемся уравнениями движения в га-мильтоновой форме (2.
  • Институциональные эффекты брендинга на потребительском рынке
    с одной стороны и игнорирование институциональных особенностей комплекса брендинга с другой, что обуславливает субъективность применяемых методов при информационной закрытости данных о торговых марках. 1.2.2. Поведенческий подход к брендингуПри оценке бренда с точки зрения поведенческого подхода учитывается положение бренда в сознании потребителя.
  • Системные управляющие эффекты экзогенный адаптогенов
    нарной болезни. Были изучены показатели летальности после ИМ у больных, не обнаруживающих аффективных расстройств, и у страдающих депрессией. Оказалось, что наряду с закономерным повышением показателя смертности в' течение 6 месяцев после ИМ, и последующей его стабилизацией через 12 мес, доля умерших при сочетании ИМ с депрессией оказывается в 5 раз выше.
  • Макроскопические квантовые эффекты в потоковом кубите
    1. Технологический процесс начинается с осаждения 200 nm Nb на окисленную кремниевую четырехдюймовую подложку. Далее на подложку наносится позитивный фоторезист и используется первая фотомаска для селективного облучения областей резиста, которые в процессе химической обработки должны быть удалены.
  • Специальные эффекты в художественном пространстве фильма.
    Одним из крупнейших достижений в области специальных эффектов этого периода был фильм Орсона Уэллса "Гражданин Кейн" (1941). Картина, которая сегодня признана одним из выдающихся фильмов, была создана с применением прорисовки фонов, миниатюр и изобретательных методов оптической печати.