Этилметансульфонат
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
Этилметансульфонат | |
| Другие имена
Этилмезилат
Этилметансульфонат | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| Сокращения | EMS |
| КЭБ | |
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.000.488 |
| Номер ЕС |
|
| КЕГГ | |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| CH3SO3C2HCH3SO3C2H5 | |
| Молярная масса | 124.16 g/mol |
| Появление | Прозрачная бесцветная жидкость |
| Плотность | 1,1452 г/см 3 (22 °С) |
| Температура плавления | < 25 °С |
| Точка кипения | 85–86 ° C (185–187 ° F; 358–359 К) / 10 мм рт. ст. (л) |
| Давление пара | 0,044 кПа при 25˚C [ 2 ] |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : [ 3 ] | |
 
| |
| Опасность | |
| Х302 , Х340 , Х351 | |
| P203 , P264 , P270 , P280 , P301+P317 , P318 , P330 , P405 , P501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Этилметансульфонат ( ЭМС ) представляет собой сераорганическое соединение формулы СН 3 SO 3 С 2 Н 5 . Это этиловый эфир метансульфоновой кислоты . Бесцветная жидкость, классифицируется как алкилирующий агент . EMS является наиболее часто используемым химическим мутагеном в экспериментальной генетике . [ 4 ] [ 5 ] Мутации, вызванные воздействием ЭМС, затем можно изучать с помощью генетического скрининга или других анализов.
Использование в биологических исследованиях
[ редактировать ]ЭМС вызывает случайные мутации в генетическом материале путем нуклеотидов замены G:C в A:T, ; в частности, за счет переходов вызванных гуанина алкилированием . ЭМС обычно производит только точечные мутации . Благодаря своей эффективности и хорошо изученному мутационному спектру,
ЭМС может вызывать мутации со скоростью 5x10. −4 до 5x10 −2 на ген без существенного уничтожения. 5x10 −4 Частота мутаций на ген, наблюдаемая в типичном эксперименте по мутагенезу EMS модельного организма C. elegans , соответствует исходной частоте мутаций ~ 7x10. −6 мутаций на пару оснований G/C или около 250 мутаций в исходно мутагенизированной гамете (содержащей ~100 Мбит/с, 36% гаплоидного генома GC ). [ 6 ] Такая мутагенизированная гамета будет иметь около 9 различных мутаций с потерей функции в генах, причем от 1 до 2 из этих мутаций находятся в основных генах и, следовательно, летальны. Однако, поскольку маловероятно, что один и тот же важный ген мутирует в независимых гаметах, и если потеря основного гена не привела к гибели самой гаметы, слияние последующих гамет часто позволяет выжить образовавшейся зиготе и организму, поскольку теперь гетерозиготные не- функциональный мутировавший аллель может быть спасен аллелем дикого типа, представленной другой гаметой. [ 6 ]
Механизм мутагенеза
[ редактировать ]Этильная группа EMS реагирует с гуанином в ДНК , образуя аномальное основание O. 6 -этилгуанин. Во время репликации ДНК ДНК-полимеразы, которые катализируют этот процесс, часто помещают тимин вместо цитозина напротив O. 6 -этилгуанин. После последующих раундов репликации исходная пара оснований G:C может стать парой A:T ( переходная мутация). Это изменяет генетическую информацию, часто вредно для клеток и может привести к заболеванию . РНК-полимераза также может размещать уридин (РНК-аналог тимина) напротив O. 6 -этилгуаниновое поражение. [ 7 ]
Репарация мутагенного поражения
[ редактировать ]ТО 6 -этилгуанин может быть восстановлен in vivo стехиометрическим способом путем реакции с цистеином активного центра белка репарации метилтрансферазы O-6-метилгуанин-ДНК . [ 8 ] Период in vivo полураспада O 6 Сообщалось, что -этилгуанин сохраняется около 9 дней в мозге мыши и около 1 дня в печени мышей. [ 9 ]
Индукция рекомбинации
[ редактировать ]ЭМС индуцирует митотическую рекомбинацию у Saccharomyces cerevisiae . [ 10 ] Было высказано предположение, что ЭМС- повреждение ДНК может привести к процессу репарации, ведущему к генетическому обмену. [ 10 ]
бактериофага Т4, Было обнаружено, что мутанты дефектные по любому из шести генов, которые, как известно, необходимы для генетической рекомбинации, более чувствительны к инактивации с помощью EMS, чем бактериофаг дикого типа. [ 11 ] Это открытие предполагает, что процесс рекомбинации, катализируемый белками, определяемыми этими шестью генами, используется для восстановления летальных повреждений EMS в ДНК. [ 11 ]
Стабильность
[ редактировать ]Вообще говоря, EMS нестабильна в воде. Гидролизуется до этанола и метансульфоновой кислоты. При нейтральном или кислом pH при комнатной температуре он имеет довольно длительный период полураспада - более 1 дня. [ 12 ] [ 13 ] Поэтому перед утилизацией EMS необходимо специально разложить. Протоколы требуют разложения EMS в равном объеме 0,1 М NaOH и 20% «инактивирующего раствора» тиосульфата натрия в течение как минимум шести периодов полураспада (> 24 часов). [ 6 ] Период полураспада EMS в 1М NaOH составляет 6 часов при комнатной температуре, тогда как в 10% растворе тиосульфата натрия период полураспада составляет 1,4 часа. [ 13 ]
Безопасность
[ редактировать ]ЭМС обладает мутагенными , тератогенными и канцерогенными свойствами .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Индекс Merck , 11-е издание, 3782 .
- ^ «Этилметансульфонат» (PDF) . Отчет о канцерогенах, четырнадцатое издание . НИХС . Проверено 18 июня 2021 г.
- ^ «Этилметансульфонат» . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov .
- ^ Кучер, Лена М.; Шахам, Шай (2014). «Прямой и обратный мутагенез у C. elegans» . WormBook: Интернет-обзор биологии C. Elegans . Червячная книга: 1–26. дои : 10.1895/wormbook.1.167.1 . ПМК 4078664 . ПМИД 24449699 . Проверено 18 июня 2021 г.
- ^ Сега, Гэри А. (1984). «Обзор генетических эффектов этилметансульфоната». Исследования/обзоры мутаций в генетической токсикологии . 134 (2–3). Эльзевир Б.В.: 113–142. дои : 10.1016/0165-1110(84)90007-1 . ISSN 0165-1110 . ПМИД 6390190 .
- ^ Jump up to: а б с Андерсон, Филип (1995). «Глава 2 Мутагенез». Caenorhabditis elegans: современный биологический анализ организма . Методы клеточной биологии. Том. 48. Эльзевир. стр. 31–58. дои : 10.1016/s0091-679x(08)61382-5 . ISBN 978-0-12-564149-4 . ISSN 0091-679X .
- ^ Герчман, Лоис Л.; Ладлум, Дэвид Б. (1973). «Свойства матриц для РНК-полимеразы». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Нуклеиновые кислоты и синтез белка . 308 (2). Эльзевир Б.В.: 310–316. дои : 10.1016/0005-2787(73)90160-3 . ISSN 0005-2787 . ПМИД 4706005 .
- ^ Пегг, Энтони Э (2000). «Репарация О6-алкилгуанина алкилтрансферазами». Исследования мутаций/обзоры исследований мутаций . 462 (2–3). Эльзевир Б.В.: 83–100. дои : 10.1016/s1383-5742(00)00017-x . ISSN 1383-5742 . ПМИД 10767620 .
- ^ Гот, Р.; Раевский, МФ (1 марта 1974 г.). «Стойкость O6-этилгуанина в ДНК мозга крысы: корреляция со специфичным для нервной системы канцерогенезом под действием этилнитрозомочевины» . Труды Национальной академии наук . 71 (3): 639–643. Бибкод : 1974ПНАС...71..639Г . дои : 10.1073/pnas.71.3.639 . ISSN 0027-8424 . ПМК 388067 . ПМИД 4522778 .
- ^ Jump up to: а б Йост-младший, ХТ; Чалефф, Р.С.; Финерти, JP (1967). «Индукция митотической рекомбинации у Saccharomyces cerevisiae этилметансульфонатом». Природа . 215 (5101): 660–661. Бибкод : 1967Natur.215..660Y . дои : 10.1038/215660a0 . ПМИД 6050236 . S2CID 1982778 .
- ^ Jump up to: а б Джонс, В.; Бернштейн, К.; Бернштейн, Х. (1978). «Рекомбинационная репарация повреждений алкилирования в фаге Т4. II. Этилметансульфонат». Молекулярная и общая генетика . 167 (2): 197–207. дои : 10.1007/BF00266913 . ПМИД 215891 . S2CID 30597383 .
- ^ ФРУЗЕ-ГЕРЦЕН, ЭДИТ Э.; КОНЗАК, КФ; ФОСТЕР, Р.; НИЛАН, РА (1963). «Корреляция между некоторыми химическими и биологическими реакциями этилметансульфоната». Природа . 198 (4879). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 447–448. Бибкод : 1963Natur.198..447F . дои : 10.1038/198447a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 12359460 .
- ^ Jump up to: а б Кодым, Андреа; Афза, Роунак (2003). «Глава 12 Физический и химический мутагенез». Функциональная геномика растений . Тотова, Нью-Джерси: Humana Press. стр. 189–203. ISBN 978-1-58829-145-5 . OCLC 51445955 .