Замены пар оснований

Существуют два типа замен нуклеотидов - транзиции и трансверсии. Транзиции заключаются в замене одного пурина на другой пурин или одного пиримидина на другой пиримидин (AT®GC, GC®AT, TA® CG и CG®ТА). При трансверсии пурин меняется на пиримидин или наоборот (AT ® CG, AT ® ТА и т. д.). Замены оснований могут происходить различными способами. Так, например, мутация в гене ДНК-полимеразы фага Т4 может привести к возникновению дефектного фермента, что в свою очередь обусловит увеличение частоты как транзиций, так и трансверсий при репликации ДНК. У многих различных организмов, в том числе у E. coli и у дрозофилы, известны гены-мутаторы, увеличивающие частоту мутаций. У E. coli мутация mut S повышает частоту обоих типов замен, тогда как мутация mut Т индуцирует лишь трансверсии AT®CG.

Спонтанные трацзиции могут происходить при репликации ДНК вследствие таутомеризации, т. е. изменения положения протона, меняющего химические свойства молекулы. Таутомеризация в нуклеотидных основаниях меняет их способность образовывать водородные связи, так что аденин приобретает свойства гуанина, гуанин-аденина, цитозинтимина, а тимин-цитозина (рис. 20.2). Мутагенная активность 5-бромурацила, аналога тимина, в котором метиловая группа замещена атомом брома, обусловлена таутомеризацией, связанной с большим, нежели у метиловой группы, сродством к электрону атома брома по сравнению с метиловой группой (рис. 20.3). Индуцируемые 5-бромурацилом мутации могут обусловливаться либо ошибками при включении,