Mutagény a karcinogény

Maximálny počet bodov: 10

Táto úloha bola vytvorená ako pocta švédskemu genetikovi, laureátovi Nobelovej ceny, Tomasovi Lindahlovi (*1938), ktorý sa zaoberal výskumom nádorových ochorení a reparáciami DNA a americkému biochemikovi a tvorcovi Amesovho testu, Bruceovi Amesovi (*1928). Mutagény  sú chemické látky, prípadne iné faktory schopné vyvolať poškodenie DNA. Okrem termínu mutagenita sa stretávame aj s pojmom genotoxicita – jedná sa o synonymné výrazy. Mutácia určitých génov vedie k vzniku nádorov, preto bola u mnohých mutagénov potvrdená aj karcinogénna aktivita. Jeden z doposiaľ najpoužívanejších testov genotoxicity je Amesov test, ktorý umožňuje štúdium spätných mutácií u histidín-deficientných kmeňov baktérie Salmonella typhimurium. Tieto auxotrofné mutantné kmene prežívajú iba na médiu, ktoré obsahuje histidín. Pôsobením mutagénu dôjde u niektorých buniek k spätnej mutácií, ktorá spôsobí „opravu“ génu pre syntézu histidínu a znova získajú schopnosť jeho tvorby. Tieto baktérie prežívajú už aj na normálnom médiu bez histidínu.

Na Petriho misky s médiom bez histidínu bol naočkovaný auxotrofný mutantný kmeň baktérie Salmonella typhimurium a následne boli rozdelené do troch sérií. Prvá séria slúžila ako negatívna kontrola, a teda nebola na ňu aplikovaná žiadna látka. Na druhú sériu bola pridaná testovaná látka, ktorá je podozrivá, že  je mutagén. A na tretiu bol aplikovaný potvrdený mutagén (pozitívna kontrola). Ako môžeš vidieť na autorskej grafike, kolónie baktérie vyrástli na všetkých troch sériách.

Otázky:

1. Prečo môžeš aj na negatívnej kontrole (tj. miske bez mutagénu) pozorovať nárast baktérií?
2. Interpretuj výsledok testu. Je možné potvrdiť na základe našich výsledkov genotoxicitu testovanej látky a jej vplyv na človeka?
3. Vysvetli, aký význam má pozitívna kontrola (tj. aplikácia známeho mutagénu).
4. Každý preukázaný mutagén je možným karcinogénom, ale nie každý karcinogén má mutagénnu aktivitu. Pokús sa nám to objasniť. Aký je rozdiel medzi mutagénom a karcinogénom?
5. Účinkom genotoxickej látky došlo k substitučnej mutácií štrukturálneho génu, pričom jeden serín bol nahradený fenylalanínom. Tento fakt mal za následok stratu enzýmovej aktivity produktu. Čo sa dá z tohto faktu vyvodiť?

Prílohy

attach_fileSúbor k úlohe | ilustracny_obr.png

Diskusia