甲基磺酸乙酯無色液體,能與乙醇混溶,微溶于水,一種重要的致癌物之一。生物學上可以用來創(chuàng)建突變體庫、育種但是必須注意防護,防止誘導癌癥。經(jīng)試驗表明,對實驗動物有潛在致癌作用。
甲基磺酸乙酯誘發(fā)的突變主要通過兩個步驟來完成,首先鳥嘌呤的O6位置被烷基化,成為一個帶正電荷的季銨基團,從而發(fā)生兩種遺傳效應:一是烷化的鳥嘌呤與胸腺嘧啶配對,代替胞嘧啶,發(fā)生轉(zhuǎn)換型的突變;二是由于鳥嘌呤的N27烷基活化,糖苷鍵斷裂造成脫嘌而后在DNA復制過程中,烷基化鳥嘌呤與胸腺嘧啶配對,導致堿基替換,即G∶C變?yōu)锳∶T。當然,化學誘變存在著染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)量方面的誘導變異,但這種單一堿基對改變而形成的點突變?nèi)允腔瘜W誘變的主要形式。另外,誘變劑也可與核苷結(jié)構(gòu)的磷酸反應,形成酯類而將核苷酸從磷酸與糖分子之間切斷,產(chǎn)生染色體的缺失。這些DNA結(jié)構(gòu)上的變化都可能促使不表達的基因或區(qū)段被激活,而表現(xiàn)出被掩蓋的性狀。
甲基磺酸乙酯誘變技術(shù):
化學誘變技術(shù)是指利用一些化學物質(zhì)提高生物的自然突變率,這些化學物質(zhì)就叫做“化學誘變劑”。其特點有:可操作性強,簡單易行;特異性較強,能誘變定位到DNA上的某些堿基;后代較易穩(wěn)定遺傳,一般到F3代就可穩(wěn)定;應用于遺傳標記,是細胞融合技術(shù)的基礎(chǔ)。
誘變劑主要包括5類,他們的特點、機理和應用如下:
1、烷化劑:能使一些堿基烷基化,比如使鳥苷酸甲基化,影響mRNA的轉(zhuǎn)錄,從而使蛋白質(zhì)的表達紊亂,使得蛋白質(zhì)重組,而改變了性狀。臨床上應用此類物質(zhì)作為抗癌藥物,具有強烈殺傷癌細胞的作用,所以在應用在于植物上時,也要注意他的強烈殺傷性。
主要有:甲基磺酸乙酯(EMS),是常用的誘變劑,我們曾用作真菌的遺傳標記,誘變率很高。常用濃度0.05-0.5mol/L,作用時間5-60min。該物質(zhì)具有強烈致癌性和揮發(fā)性,可用5%硫代硫酸鈉作為終止劑和解毒劑。SIGMA公司價格:80元/25ml。
硫酸二乙酯(DMS),也很常用,但由于毒性太強,目前很少使用,作用機理和使用方法和EMS基本相同。屬于劇du品。
乙烯亞胺,生產(chǎn)的較少,很難買到。只要用于大量誘變育種用,使用濃度:0.0001-0.1%,高度致癌性!使用時需要使用緩沖液配置。
鹽酸氮芥,用于抗癌藥物,可以從藥店買到,但有些地方必須有主任醫(yī)師的處方。
一般是針劑,稍加稀釋即可使用,作用時間5-10min,可用甘氨酸作為終止劑和解毒劑。
環(huán)磷酰胺、亞硝基胍等物質(zhì)也可作為誘變劑使用,但較少使用。
2、堿基類似物:分子結(jié)構(gòu)類似堿基,導致DNA復制時產(chǎn)生錯配,mRNA轉(zhuǎn)錄紊亂,功能蛋白重組,表型改變。該類物質(zhì)毒性相對較小,但負誘變率很高,往往不易得到好的突變體。主要有:6-溴尿嘧啶、6-BudR、馬來酰肼、2-氨基嘌呤等,同樣屬于抗癌藥物,可到藥店買到,稍加稀釋即可使用。
3、嵌入劑:是分子生物學比較常用的一類,誘導率較高。原理是這類分子的大小正好可以嵌入堿基分子中,導致錯配。常用的:溴化乙錠(EB),高致癌性!價格較貴,但誘變率很高,是實驗室常用試劑,可以到生化實際商店買到,1500元/100mg.
4、 無機化合物:比較容易得到,效果一般,危險性較小。常用:氯化鋰,白色粉狀,使用時配成0.1-0.5%的溶液,作用30min-2d。可到化工商店買到:120元/500克。
亞硝酸:沒有現(xiàn)成商品,由于該物質(zhì)易分解,所以現(xiàn)配現(xiàn)用。常用亞硝酸鈉和鹽酸制取,將亞硝酸鈉配成0.01-0.1mol/L的濃度,使用時加入等濃度等體積的鹽酸即可。
過氧化氫:又名雙氧水,效果不好,所以很少用到。
5 其他:鹽酸羥胺,一種還原劑,作用于C上,是G-C變?yōu)锳-T。也較常用,可以買到。使用濃度:0.1-0.5%,作用60min-2h。較便宜。
生物堿類:如長春堿、秋水仙堿、喜樹堿等。
以上的誘變劑同時又是致癌物!使用時必須小心。通常用來浸種,方法是將誘變劑加到組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中,誘變率高。
對人體危害甚大,有一定的致癌作用。操作時,要嚴密防護,切勿讓藥劑沾到皮膚。用過的工具,也要嚴格收藏隔離,以防失誤。