* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

655 ХИМИЧЕСКИЙ МУТАГЕНЕЗ — ХИМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ 656& резистентность к р а з л и ч н ы м а н т и б а к т е р и а л ь н ы м ве­ ществам; в) ч у в с т в и т е л ь н о с т ь и л и резистентность к бактериофагу. Д л я фагов х а р а к т е р н ы м п р и з н а к о м может с л у ж и т ь способность р а з в и в а т ь с я на определен­ н ы х ш т а м м а х бактерий* Е щ е более специфичной х а ­ р а к т е р и с т и к о й мутагена я в л я е т с я способность в ы з ы ­ в а т ь обратные м у т а ц и и (появление способности к син­ тезу к а к о г о - л и б о соединения, переход от чувстви­ тельности к резистентности по отношению к к а к о м у либо веществу и д р . ) . М е х а н и з м д е й с т в и я мутагенов изучен недостаточно. По-видимому, т о л ь к о в случае простейших соединений т и п а азотистой к-ты, д и м е т и л с у л ь ф а т а и формальде­ гида м о ж н о более и л и менее у в е р е н н о у т в е р ж д а т ь , что именно они и р е а г и р у ю т с Д Н К . Мутагены, в ы з ы в а ю щ и е генные м у т а ц и и , по меха­ н и з м у действия в основном м о ж н о в ы д е л и т ь в след. группы: 1. И н г и б и т о р ы синтеза предшественников н у к л е и ­ н о в ы х к - т , - К этой группе мутагенов о т н о с я т с я , н а п р . , а з а с е р и н , бензимидазол, кофеин, 6 - м е р к а п т о п у р и н , теобромин, т е о ф и л и н , п а р а к с а н т и н , э т и л у р е т а н , тетраметилмочевая к-та, п о д а в л я ю щ и е синтез п у р и н о в , и 5-аминоурацил, , 5-фтордезоксиуридин, 8-этоксикофеин, п о д а в л я ю щ и е синтез т в м и н а . В результате п о д а в л е н и я синтеза предшественников п р о и с х о д я т на­ р у ш е н и я и в синтезе Д Н К , к-рые п р и в о д я т л и б о к и з ­ менению последовательности оснований, либо к на­ рушению целостности Д Н К . 2. А н а л о г и азотистых оснований, в к л ю ч а ю щ и е с я в н у к л е и н о в ы е к-ты. К н и м относятся галогенопроизводные у р а ц и л а — 5-бром-,5-хлор-,5-иодурацил, 2-аминопурин и д р . Включение а н а л о г о в о с н о в а н и й приводит к изменению генетич. к о д а (см. Молекуляр­ ная биология) и синтезу необычных б е л к о в . 3. А л к и л и р у ю щ и е соединения. К этой г р у п п е , кроме типичных а л к и л и р у ю щ и х агентов ( д и а л к и л сульфатов, а л к и л м е т а н с у л ь ф о н а т о в , диазоалканов, р-хлорэтиламинов и л и сульфидов) относятся т а к ж е оксв а л к и л и р у ю щ и е соединения (окись этилена и диэпоксибутан, формальдегид) и а м и н о а л к и л и р у ю щие (этиленимин и его производные). П р и а л к и л и р о ­ в а н и и Д Н К диазометаном о б р а з у ю т с я 7-метилгуанин и 3-метиладенин. Н а к а ж д ы е 100 н у к л е о т и д о в мети­ л и р у е т с я 16 фосфатных г р у п п , 5 м о л е к у л г у а н и н а и 1 аденин. В а н а л о г и ч н ы х у с л о в и я х п р и а л к и л и р о ­ в а н и и Р Н К образуются 7-метилгуанин, 1-метиладенин и 1-метилцитозин. Разница в результатах алкилирования Д Н К и Р Н К о б ъ я с н я е т с я разницей в строении в т о р и ч н ы х с т р у к т у р этих соединений. Т а к к а к в Р Н К отсутст­ вует в т о р а я к о м п л е м е н т а р н а я н и т ь , то р е з у л ь т а т ы а л к и л и р о в а н и й совпадают с р е з у л ь т а т а м и а л к и л и р о в а н и я смеси н у к л е о т и д о в . Н а п ротив, участие N - 1 аденинового к о л ь ц а и N-1-цитозинового к о л ь ц а в об­ р а з о в а н и и водородной с в я з и с о с н о в а н и я м и в к о м п л е ­ м е н т а р н о й цепи так изменяет распределение элект­ ронной плотности в м о л е к у л а х аденина и ц и т о з и н а , что реакционноспособным местом у аденина стано­ в и т с я положение 3, а цитозин д е з а к т и в и р у е т с я . У к а з а н н ы е результаты н а х о д я т с я в с о г л а с и и с теоре­ тическими расчетами распределения о т н о с и т е л ь н о й электронной плотности в о с н о в а н и я х , в к л ю ч е н н ы х в ДНК и РНК. А л к и л и р о в а н н ы е м о л е к у л ы Р Н К и Д Н К подвер­ гаются д а л ь н е й ш и м п р е в р а щ е н и я м , и н д у ц и р у ю щ и м мутации. Образовавшаяся триалкилфосфатная группа гидролизуется либо с отщеплением введенного заме­ стителя (в этом с л у ч а е м у т а ц и и не п р о и с х о д я т ) , либо по сахарофосфатной с в я з и . В последнем с л у ч а е п р о ­ исходит р а з р ы в нити Д Н К . Может п р о и з о й т и д е п у р и н и з а ц и я в результате гидролиза а л к и л и р о в а н н о г о ос­ н о в а н и я . Д е п у р и н и з а ц и я может привести к р а з р ы в у ц е п и Д Н К , т. к . в отсутствии о с н о в а н и я легче проис­ ходит г и д р о л и з сахарофосфатной с в я з и . 1-Алкилад е н и н и 1-метилцитозин п р е в р а щ а ю т с я в 6-метилам и н о п у р и н и 1-метилурацил соответственно. Т а к как за в р е м я д е п у р и н и з а ц и и Д Н К может произойти не­ с к о л ь к о ц и к л о в р е п л и к а ц и и , изменение распределе­ н и я э л е к т р о н н о й п л о т н о с т и в г у а н и н е и аденине в ре­ з у л ь т а т е о б р а з о в а н и я ч е т ы р е х к о в а л е н т н ы х атомов азота т а к ж е может привести к о ш и б к а м спаривания и возникновению мутаций. 4. А з о т и с т а я к-та и г и д р о к с и л а м и н . H N 0 вызывает п р и действии i n v i t r o (вне организма) дезаминирование а д е н и н а , г у а н и н а и ц и т о з и н а Д Н К , к-рые прев­ р а щ а ю т с я в г и п о к с а н т и н , к с а н т и н и у р а ц и л соответ­ ственно. О т л и ч и т е л ь н о й чертой этих в н о в ь образован­ н ы х о с н о в а н и й я в л я е т с я необычное (по сравнению с предшественниками) с п а р и в а н и е , в р е з у л ь т а т е чего происходят з а м е н ы п а р г у а н и н — ц и т о з и н на аденин— тимин и н а о б о р о т . И з о с н о в а н и й , п р и с у т с т в у ю щ и х в Д Н К , с гидрокс и л а м и н о м р е а г и р у е т т о л ь к о ц и т о з и н . Предполагает­ с я , что п о л у ч и в ш е е с я соединение может образовывать в о д о р о д н у ю с в я з ь с аденином, в р е з у л ь т а т е чего пр<** исходят замены п а р г у а н и н — ц и т о з и н н а а д е н и н ^ тимин. 5. А к р и д и н о в ы е к р а с и т е л и . Эти с о е д и н е н и я легко образуют к о м п л е к с ы с Д Н К и Р Н К . Рентгеноструктурные и оптич. данные свидетельствуют, что акридины в к л и н и в а ю т с я между, п у р и н - п и р и м и д и н о в ы м и па­ р а м и двойной с п и р а л и Д Н К т а к , что плоскость кра­ с и т е л я п е р п е н д и к у л я р н а оси с п и р а л и . В результате& н и т и Д Н К р а с т я г и в а ю т с я , что может п р и в е с т и при р е п л и к а ц и и к утере и л и в с т а в к е о с н о в а н и я . Оба про­ цесса п р и в о д я т к с д в и г у с ч и т ы в а н и я генетич. инфор­ м а ц и и (см. Молекулярная биология), имеющему след­ ствием л и б о синтез н е а к т и в н о г о б е л к а , л и б о вообще прекращение синтеза. 2 Лит.: Никифоров В. Г., Химический мутагенез, в кн.: Общая генетика, М., 1965; Ф р и з Э., Молекулярный механизм мутаций, в кн.: Молекулярная генетика, пер. с англ., ч. 1, М., 1964; К р ы л о в В. Н . , Ж. всес. хим. о-ва, 1963, № 1, 57. А. М. Серебряный. ХИМИЧЕСКИЙ П О Т Е Н Ц И А Л — термодинамич ф у н к ц и я , х а р а к т е р и з у ю щ а я состояние к а к о г о - н и ­ б у д ь компонента i в фазе д а н н о г о состава п р и опре­ д е л е н н ы х в н е ш н и х . у с л о в и я х . X . п ; ; обозначается через (д,,- и б о л ь ш е й частью о п р е д е л я е т с я к а к частная п р о и з в о д н а я и з о б а р н о г о п о т е н ц и а л а (энергии Гиббса) Ъ д а н н о й фазы п о ч и с л у м о л е й щ компонента t, со­ держащихся в ней: 1 , Р, П П , 2 1 ? . . . , П,-.!, П, + 1 , . . . , H k Т а к и м о б р а з о м , X . п. р а в е н п р и р а щ е н и ю изобарного потенциала этой фазы п р и в в е д е н и и в нее дополни­ тельного к о л и ч е с т в а к о м п о н е н т а г п р и постоянных темп-ре и д а в л е н и и и п о с т о я н н ы х к о л и ч е с т в а х каж­ дого и з о с т а л ь н ы х (к—1) к о м п о н е н т о в , содержащихся в этой 4»азе. X . п. того ж е к о м п о н е н т а i м о ж е т быть определен т а к ж е на основе а н а л о г и ч н ы х частных п р о и з в о д н ы х от любого д р у г о г о и з четырех основных термодинамических потенциалов Z, F, Н, U п р и по­ с т о я н н ы х к о л и ч е с т в а х к а ж д о г о ш (к—1) остальных компонентов и постоянстве соответствующих парамет­ ров с о с т о я н и я . Т а к , X . п. 1-го компонента может быть определен л ю б ы м из с л е д у ю щ и х четырех равенств: ^ ~ ^ Т , , п , п , . . . , п ^ ~ ^ Т , , , Р 2 3 Щ I I - ^ К** J S, v, n 2t