突變、DNA修復與重組

誘變劑(mutagen)

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誘變劑是來自外界、能提高突變發生率的任何因子——凡是能損傷DNA、或干擾其複製到足以留下永久性序列改變的東西。如果說自發損傷是化學的背景嗡鳴,那麼誘變劑就是把音量調大。誘變劑大致分兩類:輻射與化學物質。

輻射類誘變劑包括來自太陽的紫外線,它把相鄰鹼基熔接成稱為胸腺嘧啶二聚體的笨重損傷;以及X射線、γ射線等電離輻射,它們能徑直把螺旋的一條或兩條鏈折斷。化學類誘變劑則通過改變鹼基或嵌入螺旋起作用。有些如亞硝酸使鹼基脫氨;5-溴尿嘧啶等鹼基類似物偽裝成正常鹼基卻草率配對;烷化劑把化學基團黏到鹼基上使其錯配;而溴化乙錠等扁平的環狀嵌入劑則滑入堆疊的鹼基對之間,欺騙複製機器多加或漏掉一個鹼基,造成移碼。

誘變劑之所以重要,是因為它們是突變率中可控的那一部分。多數誘變劑同時也是致癌物——能引發癌症的物質——因為癌症在很大程度上是突變累積的疾病,這正是我們用防曬霜抵禦紫外線、限制醫用X射線劑量、並篩查新化學品致突變活性的原因。需要說精確:誘變劑並不寫入某個選定的突變,它只是讓隨機突變更易發生,而細胞自身的修復系統仍有機會在損傷變為永久之前修復其中大部分。

溴化乙錠等嵌入劑是扁平的環狀分子,會插入堆疊的鹼基對之間。它們使螺旋變形,從而騙過複製酶多加或漏掉一個鹼基,產生移碼突變。

不同誘變劑留下不同的印記——鹼基替換、笨重損傷、斷裂或移碼。

並非每種致癌物都是誘變劑,也並非每種誘變劑同樣危險。致突變性指改變DNA的能力,需單獨檢測——最簡便的就是Ames試驗。

又稱
mutagenic agent突变原致突变剂