Мутаген Советский патент 1992 года по МПК C12N15/01 

Изобретение относится к генетике, а именно к экспериментальному доказательству высокой генетической (мутагенной) активности а,и -бис- -азиридиноалканов общей формулы N(CH2)nN , где п 3-8 и 12, которые могут найти практическое применение, в частности в микробиологической и с/х селекции, а также в биотехнологии и медицине.

Известна высокая мутагенная активность азиридина (этиленимина)

СН2ч NH

СН2в отношении индукции мутаций у различных организмов, включая индукцию His+ ревертантов у штаммов Salmonella typhimurium ТА1535 и ТА100 рКМ101. При дозе мутагена 0,28 мМ на чашку число индуцированных His+ ревертантов составило 190, превысив спонтанный фон в 95 раз,- для штамма ТА1535, и 290 (превышение спонтанного фона в 8 раз) - для штамма ТА100 рКМ101.

Недостатки в практическом использовании азиридина связаны с тем, что это соединение легколетучее (ТКип. 55) и пожароопасное, обладает кожнонарывным действием.

Целью изобретения является увеличение мутагенной активности и повышение безопасности работы с ним.

Известно применение а, и-бис-М-ази- ридиноалканов в качестве компонент реактивных топлив, сшивающих реагентов для полимеров и как препараты, обладающие противоопухолевой активностью.

Предложено использование or, ш-бис- N-азиридиноалканов в качестве мутагенов в отношении бактериальной клетки S. typhimurium TA100 с генотипом his G46 uvrB rfa pKM 101. Этот штамм является производным штамма S. typhimurium TA1535 и несет миссенс мутацию his G46, ту же, что и в штамме ТА 1535. В качестве тест-объекта использован также ТА1535.

сл

с

XI ND OJ

Ю СЛ

Для изучения мутагенной активности указанных химических соединений использован классический тест Эймса, основанный на учете числа His ревертантов на чашке Петри в зависимости от дозы внесенного соединения.

а, со -бис-Ы-азиридиноалканы устойчивые, высококипящие жидкости с ТКип. 190- 220°С. Они были впервые получены реакцией а, й -диаминоалкана и 1,2-дигало- генэтана в среде 1,2-дихлорэтана или в бен- золе в присутствии 50% щелочи при 60-70°С.

П р и м е р 1. а, о -бис-М-азиридинобу- тан. Мутагенная активность на бактериальной клетке Salmonella typhimurium TA1535 0,1 мл раствора а, у-бис-М-азиридинобута- на заданной концентрации в воде добавляют к 2 мл 0,6%-ного водного агара, содержащего 0,5% NaCI, биотин и гистидин (по 10 мл 0,5 мМ раствора на 80 мл такого водного агара), 0,1 мл свежей ночной культуры бактерий S. typhimurium TA1535 с титром 1-5 108 кл/мл и 0,5 мл фосфатного буфера Серенсена рН 7,4. Пробирку с этим верхним агаром встряхивают, перемешивая содержимое, и быстро выливают в чашку Петри на поверхность нижнего минимального агара, содержащего 2% агар с MgS04, глюкозой и концентратом солей. После надежного застывания верхнего слоя чашки Петри переворачивают и инкубируют в термостате при 37°С 48 ч, после чего учитывают число His ревертантов. Для учета спонтанного фона частоты спонтанных мутаций вместо раствора мутагена в пробирку с 0,6%-ным агаром вносят 0,1 мл воды.

Мутагенную активность других опытных соединений изучают в соответствии с данной методикой. Результаты исследований представлены в табл. 1.

Анализ данных табл, 1 свидетельствует о том, что все изученные соединения обладают выраженным мутагенным действием, при их использовании частота индуцированных His ревертантов превышает спонтанные показатели в десятки и сотни раз. Наибольшую активность при этом проявляют азиридиноалканы с числом групп СН2, равным 4-7.

П р и м е р 2. а, й бис-1Ч-азиридинобу- тан. Мутагенная активность на бактериальных клетках Salmonella typhimurium TA100 рКМ101.

Испытание мутагенной аткивности проводят аналогично методу, описанному в примере 1, но в качестве тест-объекта используют штамм S. typhimurium TA100, содержащий плазмиду рКМ101.

В табл. 2 приведены результаты изучения мутагенной активности а, й -бис-М-азиридинобутана и других азиридиноалканов в отношении штамма S. typhimurium TA100 рКМ101.

Как следует из табл. 2 и 1, зарегистрирован выдающийся мутагенный эффект соединения ряда а, й бис-Ы-азиридиноалканов с п 3-8; для отдельных соединений превы- Шение спонтанного фона достигает 250 раз. Мутагенный эффект соединения с п 12 выражен слабее.

Пример 3. Сравнительная мутагенная активность 1 мМ растворов а, а -бис- 1-ази- ридиноалканов на S, typhimurium ТА100 рКМ101.

Эксперименты проводят в соответствии

с методом в примере 2, однако все соединения испытывают в эквимолярных дозах- 0,7 мМ на чашку. Результаты экспериментов приведены в табл. 3. Для сравнения изучен также 0,7 мМ азиридин. .

Из данных табл. 3 следует, что так и в

предыдущих опытах, наибольшую активность проявили «, й бис-гЛ-азиридиноалка- ны с числом п 4-8, как в абсолютных значениях количества колоний-ревертантов

на чашку, так при расчете числа His ревертантов на 1 мМ препарата.

Меньшую активность показывают соединения с числом п 3 и 12. Однако и они являются мутагенами, так как в соответствии со стандартным тестом Эймса мутагенными считаются соединения, вызвавшие превышение спонтанного фона не менее чем в 2 раза.

Таким образом, и, й -бис-1 1-азиридиноалканы обладают выраженным - а некоторые из них - выдающимися мутагенным эффектом на бактериальной клетке. Мутагенная эффективность соединений с л 4-8 значительно превышает эффективность известного супермутагена ази- ридина (этиленимина), при испытании в одной и той же генетической системе, а большая устойчивость и высокая температура их кипения в сравнении с азиридином

делает практическое использования а, бис-1М-азиридиноалканов значительно менее опасным.

Формула изобретения Применение а, аМэис-М-азиридиноалка- нов общей формулы N(CH2)nN , где п 3 или 4, или 5, или 6, или 7, или 8, или 12, в качестве мутагена.

Таблица 1

Изобретение относится к генетике, а именно к установлению мутагенной активности а, й бис-М-азиридиноалканов. Целью изобретения является увеличение мутагенной активности и повышение безопасности работы с мутагеном, Показано, что а, аьбис-М-азиридиноалканы общей форму- лыЈМ(СН2) где п 3-8 и 12, могут быть использованы в качестве химических мутагенов. 3 табл.

Мутагенная активность а, со-бис-М-азиридиноалканов на штамме S. typhimurium TA1535

- Данные усреднены из трех независимых опытов, в каждом из которых анализировали не менее трех повторностей заданной концентрации мутагена.

Таблица2

Мутагенная активность а, со-бис-М-ззиридиноалканов на штамме S. typhimurium ТА100 рКМ101

Число His ревертантов, индуцированных а, й бис-Мазиридиноалканами в Salmonella typhimurium TA100

рКМ101 в расчете на 1 мМ,

а - среднее из трех независимых экспериментов б - за вычетом спонтанного фона

Продолжение табл. 2

Таблица 3