突变、DNA修复与重组

诱变剂(mutagen)

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诱变剂是来自外界、能提高突变发生率的任何因子——凡是能损伤DNA、或干扰其复制到足以留下永久性序列改变的东西。如果说自发损伤是化学的背景嗡鸣,那么诱变剂就是把音量调大。诱变剂大致分两类:辐射与化学物质。

辐射类诱变剂包括来自太阳的紫外线,它把相邻碱基熔接成称为胸腺嘧啶二聚体的笨重损伤;以及X射线、γ射线等电离辐射,它们能径直把螺旋的一条或两条链折断。化学类诱变剂则通过改变碱基或嵌入螺旋起作用。有些如亚硝酸使碱基脱氨;5-溴尿嘧啶等碱基类似物伪装成正常碱基却草率配对;烷化剂把化学基团粘到碱基上使其错配;而溴化乙锭等扁平的环状嵌入剂则滑入堆叠的碱基对之间,欺骗复制机器多加或漏掉一个碱基,造成移码。

诱变剂之所以重要,是因为它们是突变率中可控的那一部分。多数诱变剂同时也是致癌物——能引发癌症的物质——因为癌症在很大程度上是突变累积的疾病,这正是我们用防晒霜抵御紫外线、限制医用X射线剂量、并筛查新化学品致突变活性的原因。需要说精确:诱变剂并不写入某个选定的突变,它只是让随机突变更易发生,而细胞自身的修复系统仍有机会在损伤变为永久之前修复其中大部分。

溴化乙锭等嵌入剂是扁平的环状分子,会插入堆叠的碱基对之间。它们使螺旋变形,从而骗过复制酶多加或漏掉一个碱基,产生移码突变。

不同诱变剂留下不同的印记——碱基替换、笨重损伤、断裂或移码。

并非每种致癌物都是诱变剂,也并非每种诱变剂同样危险。致突变性指改变DNA的能力,需单独检测——最简便的就是Ames试验。

又称
mutagenic agent突变原致突变剂