細菌誘變試驗

細菌誘變試驗

用物理、化學等方法使微生物細胞遺傳物質DNA分子結構發生穩定的可遺傳變化,是生物進化的重要因素。

基本介紹

  • 中文名:細菌誘變試驗
  • 外文名:Bacterial mutagenesis test
常用的誘變方法,物理方法,化學方法,生物學方法,

常用的誘變方法

物理方法

1、溫度
溫度誘發基因突變的機制似乎是專一對GC鹼基對的作用。包括使C脫氨基轉換為尿嘧啶(U),在複製中造成GG向AT轉換;以及引起G-脫氧核糖鍵的移動,從而在DNA複製過程中出現包括兩個G的鹼基對,在再一次複製中造成GG向CG轉換。
2、輻射
輻射的誘變作用一般認為有直接作用和間接作用兩個方面。
前者是指輻射直接作用於染色體,包括引起DNA骨架斷裂所造成的染色體畸變和引起複製差錯。
間接作用是使染色體以外的細胞物質發生變化,再由這些物質作用於染色體引起突變;包括鹼基類似物的形成及其突變誘發作用,和電離輻射引起過氧化氫和游離基的產生以及誘發突變。

化學方法

常用的化學誘變劑有5-溴脫氧尿苷、5-氟脫氧尿苷、2-氨基嘌呤、8-氮鳥嘌呤、亞硝酸、羥胺、烷化劑(B丙酸內酯和芥子氣等)、亞硝酸胍、吖啶橙燃料(吖啶黃、吖啶橙、原黃素等)、一系列烷化劑和吖啶類結合的化合物、溴化乙啶等。它們的作用機制複雜而各有差異,主要有以下幾個方面。
1、取代鹼基參入DNA,從而使DNA的某些鹼基對發生置換。例如5-溴脫氧尿苷是T的結構類似物,它通常以酮式出現,能代替T與A形成氫鍵而配對。
2、使鹼基發生化學變構,從而引起DNA的某些鹼基對發生置換。例如亞硝酸對鹼基有氧化脫氨基作用,可以變C成為U與A配對,或A成為次黃嘌呤(H)與C配對,從而引起DNA的某些鹼基對發生置換突變。
3、插入DNA相鄰的鹼基之間,引起移碼突變。在臨近的兩個嘌呤鹼基之間插入吖啶染料分子,可引起DNA複製時鹼基增添或缺失的錯誤,造成密碼子的移碼,出現基因突變。
4、引起DNA分子斷裂而誘發染色體畸變。例如許多烷化劑(氮芥、硫芥、環氧乙烷等)除能誘發點突變以外,還能誘發染色體畸變。

生物學方法

利用各種生物學的方法可誘使微生物發生變異,使細菌發生毒力等性狀的改變,獲得性能良好的菌株。
1、增強毒力
連續通過易感動物,可使病原菌毒力增強。有的細菌與其他微生物共生,或被溫和噬菌體感染,也可增強毒力。例如產氣莢膜梭菌與八疊球菌共生時毒力增強;肉毒梭菌被溫和噬菌體感染時,方產生毒素。
2、減弱毒力
病原菌毒力自發減弱的現象,常見於傳染病流行末期所分得的病原菌株。人工減弱病原微生物的毒力通常使用病原菌通過非易感動物、雞胚等方法。如將禽霍亂強毒菌株通過豚鼠190代後,再經雞胚傳40代,育成禽霍亂弱毒菌株。無論自然變異弱毒菌株或人工培育的變異弱毒菌株,均由於DNA上核苷酸鹼基順序的改變的結果。

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