Генетическое изучение мутантов Escherichia coli K-12 с измененным метаболизмом пуриновых оснований и нуклеозидов

• Автор: Кочарян, Астгик Микаеловна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ереван
• Количество страниц: 132 c. : ил

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

ГЛАВА I.ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ КАТАБОЛИЗМА НУКЛЕИД0В У

.I К,

Ы.Нуклеозидфосфорилазы.

1.2.Катаболизм пентозо1соосфата

1.3.Генетическая регуляция катаболизма нуклеозкдов, оперой.

1.4.Мутанты Е.оодатабакизирующие пуриновые нуклеози.ды без участия ПНФ,кодируемой геном . I

ГЛАВА 2.ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ УСВОЕНИЯ ПУРИНОВЫХ ОСНОВАНИЙ

И НУКЛЕВД0В В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКОВ ПУРИНОВ У Е. СОЫ К.У.

2.1.Взаимопревращение пуриновых нуклеотидов

2.2.Пути усвоения пуриновых нуклеозидов
2.3.Пути усвоения пуриновых оснований
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
ГЛАВА 3.МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
3.1.Штаммы микроорганизмов и использованные среды.
3.2.Бактериальные скрещиванияА
3.3. Определение ферментативных активностейАЛ
3.4.Конструирование бактериальных штаммовЛ
ГЛАВА 4.ГИУТАНТЫ II I К,УСВАИВАКЩИЕ АДЕНИН
ПО НОВОМУ МЕТАБОЛИЧЕСКОМУПУТИ МУТАНТЫ . 4.1.Отбор и фенотипические свойства мутантов ,
4.2.Генетическое и биохимическое изучение мутантов
аси.
ШВЛ 5. РЕГУЛЯТОРНЫЕ МУТАНТЫ ПО СИНТЕЗУ БТОРОГ ПУ
КЖНУСЛЕОЗИДаЮСФОРМЗЬ ШФ2 уЕ.СОЬ К
5.1.Фенотипические свойства мутантов рпаи.
5.2.Фенотипическое проявление мутации рпсШз геноме штаммов,дефектных по метаболизму предшественников нуклеиновых кислот.
5.3.Индукторы синтеза и субстратная специфичность ШФ2 у различных мутантов рпаР.
5.4.Картирование и изучение доминантности мутаций рпсИ.
обсуждение ю
ВЫВОДЫ. .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для установления природы мутаций рпа бьшо необходимо выяснить на примере одной из мутаций каков характер реакции расщепления нукпеозидов,изучить индукцию синтеза и субстратную специфичность нуклеозиддеградирующих активностей у мутантов ,различающихся по фенотипическому проявлению,осуществить генетическое картирование мутаций и изучить их доминантность по отношению к дикому аллелю . Новизна работы. Показано. Б.i могут приобретать способность дезаминировать аденин в гипоксантин на уровне основания,т. Показано, что различные мутации картируются в одном районе хромосомы и по разному изменяют регуляцию синтеза одного фермента второй пуриннуклеозидфосфорилазы ШНФ2. Синтез ПНФ2 у штаммов дикого типа индуцируется ксантозином. является либо конститутивны. Отобраны мутанты с усиленной и ослабленной индукцией синтеза ПНФ2. Научнопрактическая значимость работыРезультаты нашей работы указывают ,на принципиальную возможность появления в клетках бактерий ранее неизвестных ферментов за счет единичных мутаций Эти данные свидетельствуют о существовании значительного скрытого метаболического потенциала у бактерий и вносят вклад в оценку темпов эволюции и роли регуляторных систем клетки в эволюции микроорганизмов. ГЛАВА I. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ КАТАБОЛИЗМА НУКЛЕОЗЩЮВ У Е. Большинство микроорганизмов способны усваивать экзогенные пуриновые и пиримидиновые нуклеозиды в качестве единственных источников углерода и энергии для роста . Поступление нуклеозидов в клетки i осуществляется С П0пощью двух систем транспорта,одна из которых специфична ко всем пуриновым и пиримидиновым нуклеозидам,а вторая ко всем,кроме гуанозина и дезоксигуанозина 9,0. Начальным этапом катаболизма нуклеозидов является фосфоролитическое расщепление игликозидной связи молекулы нуклеозида. Дальнейший катаболизм зависит от ферментов, атакующих высвобождающуюся пентозную часть молекулы нуклеозида. .i. Пуриннуклеозидфосфорилаза КФ 2. ПНФ ,iществляет обратимую реакцию фосфоралитического расщепления аденозина,дезоксиаденозина,инозина,дезоксиинозина,гуанозина и дезоксигуанозина согласно реакции нуклеозид фосфат основание рибозодезоксирибозо1фосфат . Ксантозин не является субстратом пуриннуклеозидфосфорилазы ,. Показано также,что фермент состоит из идентичных субъединиц с молекулярной массой по 0. Активной формой фермента является только гексамер с молекулярной массой . Синтез ПНФ кодируется структурным геном сеов,который картирован на глин генетической карты Е. П ,7,. Мутанты аеоБ не способны к усвоению нуклеозидов аденина,гипоксантина и гуанина в качестве единственных источников углерода и энергии ,,. В то же время штаммы Есо1 дикого типа способны к росту на среде с ксантозиногл как единственный источником углерода и энергии и эта способность сохраняется у мутантов аеоы . Показано также,что в бесклеточных экстрактах мутантов йеоъ отсутствует реакция фосфорализа нуклеозидов аденина,гипоксантина и гуанина ,. Таким образом,у е. ПНФ,кодируемая геном йеоХ. Существование второй ПНФ специфичной ко всем пуриновым нуклеозидам,включая ксантозин,показано в нашей работе см. ПНФ не обладает субстратной специфичностью к пиримидиновым нуклеозидам. Расщепление пиримидиновых нуклеозидов осуществляется под контролем . I. Фермент тищцинфосфорилаза осуществляет фосфоролиз тищдина и дезоксиури. Структурный ген тиглидинфосфорилазы а. А картирован на глин генетической карты 7,, а уридинфосфорилазы иПр на мин 8. Мутация 4еоА проявляется в неспособности бактерий к росту на средах с тимидином и дезоксиуридином кас единственными источниками углерода и энергии ,7, . Уридин иденозин дезокси. Ууанин, i понса н тин, а. Тимин. Дезок. v3 АцегПальде. Рис. I.Катаболизм нуклеозидов у Е. В клетках Есо1тсутству1от нукдеозидфосфорилазы,специфичные к цитидину и дезоксицктидину. В то же время,цитидин и дезоксицитидин могут служить источниками углерода и энергии,благодаря их дезаминированию под контролем цитидиндезашназы в уридин и дезоксиуридин,соответственно ,.