问答题 dam 基因发生突变的大肠杆菌在含有2-氨基嘌呤的培养基中无法生长,为什么?如果是 dam 基因和 mutH 基因都发生突变的大肠杆菌在含有2-氨基嘌呤的培养基中培养会出现什么现象,为什么?
【正确答案】
【答案解析】2-氨基嘌呤是嘌呤类似物,可以在DNA复制过程中掺入新生链,而错配修复系统可以修复掺入的2-氨基嘌呤碱基。 dam 编码的甲基化酶催化新合成的DNA链发生甲基化,参与错配修复。在错配修复中,修复系统通过DNA链的甲基化程度区分模板链与新生链,切开新生链并依据模板链进行修复。如果Dam甲基化酶的活性丧失,掺入2-氨基嘌呤碱基后,DNA的两条链都没有甲基化,模板链与新生链会被随机切开,如果DNA的两条链E有邻近的两个2-氨基嘌呤碱基掺入,就可能在DNA两条链的邻近位置产生切点,出现难以修复的DNA双链断裂,导致细胞死亡。
MutH在错配修复过程中负责切开新生链,如果 mutHdam 基因都发生突变,则错配修复系统无法工作,即使有2-氨基嘌呤碱基在DNA新生链中掺入,也不会在DNA链上产生切口导致细胞死亡,但掺入的2-氨基嘌呤碱基无法由错配修复系统修复,细菌的突变率会增加。