Các Chủng Escherichia coli (ndk) Thiếu Kinase Diphosphat Nucleosid Là Những Người Đột Biến Mạnh Mẽ Đối Với Các Thay Đổi Cơ Sở và Chuyển Vị Trong Các Chủng Thiếu Sửa Chữa Sai Sót
Tóm tắt
Kinase diphosphat nucleosid (NDP kinase) là một trong những enzym duy trì dự trữ triphosphat. Các chủng Escherichia coli (ndk) thiếu enzym này đã được chứng minh là những người đột biến thay thế cơ sở vừa phải, và hai thành viên trong họ NDP kinase của người hoạt động như các chất ức chế khối u. Chúng tôi chỉ ra rằng trong các chủng E. coli thiếu NDP kinase, nồng độ cao các cặp sai được tạo ra, nhưng phần lớn trong số này được sửa chữa bởi hệ thống sửa chữa sai sót. Các đột biến kép là ndk mutS, thiếu cả NDP kinase lẫn sửa chữa sai sót, có mức độ thay thế cơ sở cao gấp 15 lần và mức độ của một số chuyển vị cao đến 10 lần so với các đột biến tương ứng trong các chủng mutS có NDP kinase đầy đủ. Một phân tích chuỗi về tính đặc hiệu của các đột biến thay thế cơ sở được tạo ra trong các bối cảnh ndk và ndk mutS cũng như các thí nghiệm khác cho thấy rằng sự thiếu hụt NDP kinase kích thích các lỗi polymerase dẫn đến các chuyển tiếp A:T → G:C và khả năng chỉnh sửa của các tế bào có thể bị ảnh hưởng, dẫn đến các cặp sai chưa được sửa chữa thêm và các chuyển vị A:T → T:A.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Aaltonen, 1993, Clues to the pathogenesis of familial colorectal cancer, Science, 260, 812, 10.1126/science.8484121
Biggs, 1988, Analysis of the lethal interaction between the prune and Killer of prune mutations of Drosophila, Genes Dev., 2, 1333, 10.1101/gad.2.10.1333
Biggs, 1990, A Drosophila gene that is homologous to a mammalian gene associated with tumor metastasis codes for a nucleoside diphosphate kinase, Cell, 63, 933, 10.1016/0092-8674(90)90496-2
Cupples, 1989, A set of lacZ mutations inEscherichia coli that allow rapid determination of each of the six base substitutions, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86, 5345, 10.1073/pnas.86.14.5345
Cupples, 1990, A set of lacZ mutations in Escherichia coli that allow rapid detection of specific frameshift mutations, Genetics, 125, 275, 10.1093/genetics/125.2.275
Dixon, 1969, Introduction to Statistical Analysis
Drake, 1991, A constant rate of spontaneous mutation in DNA-based microbes, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88, 7160, 10.1073/pnas.88.16.7160
Fishel, 1993, The human mutator gene homolog MSH2 and its association with hereditary nonpolyposis colon cancer, Cell, 75, 1027, 10.1016/0092-8674(93)90546-3
Funchain, 2000, The consequences of growth of a mutator strain of Escherichia coli as measured by loss of function among multiple gene targets and loss of fitness, Genetics, 154, 959, 10.1093/genetics/154.3.959
Garibyan, 2002, Use of the rpoB gene to determine the specificity of base substitution mutations on the Escherichia coli chromosome, DNA Repair
Hamby, 1995, Differential expression and mutation of NME genes in autologous cultured human melanoma cells with different metastatic potentials, Biochem. Biophys. Res. Commun., 211, 579, 10.1006/bbrc.1995.1852
Higashitani, 1994, A general and fast method for mapping mutations on the Escherichia coli chromosome, Nucleic Acids Res., 22, 2426, 10.1093/nar/22.12.2426
Jin, 1988, Mapping and sequencing of mutations in the Escherichia coli rpoB gene that lead to rifampicin resistance, J. Mol. Biol., 202, 45, 10.1016/0022-2836(88)90517-7
Karunakaran, 2000, Genetic antagonism and hypermutability in Mycobacterium smegmatis, J. Bacteriol., 182, 3331, 10.1128/JB.182.12.3331-3335.2000
Kolodner, 1996, Biochemistry and genetics of eukaryotic mismatch repair, Genes Dev., 10, 1433, 10.1101/gad.10.12.1433
Kunz, 1994, Deoxyribonucleoside triphosphate levels: a critical factor in the maintenance of genetic stability, Mutat. Res., 318, 1, 10.1016/0165-1110(94)90006-X
Lacombe, 2000, The Human Nm23/nucleoside diphosphate kinases, J. Bioenerg. Biomembr., 32, 247, 10.1023/A:1005584929050
Leach, 1993, Mutations of a mutS homolog in hereditary nonpolyposis colorectal cancer, Cell, 75, 1215, 10.1016/0092-8674(93)90330-S
Leone, 1991, Reduced tumor incidence, metastatic potential, and cytokine responsiveness of nm23-transfected melanoma cells, Cell, 65, 25, 10.1016/0092-8674(91)90404-M
Leone, 1993, Transfection of human nm23-H1 into the human MDA-MB-435 breast carcinoma cell line: effects on tumor metastatic potential, colonization and enzymatic activity, Oncogene, 8, 2325
Leone, 1993, Evidence for nm23 RNA overexpression, DNA amplification and mutation in aggressive childhood neuroblastomas, Oncogene, 8, 855
Levy-Lahad, 2001, A single nucleotide polymorphism in the RAD51 gene modifies cancer risk in BRCA2 carriers, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98, 3232, 10.1073/pnas.051624098
Loeb, 1991, Mutator phenotype may be required for multistage carcinogenesis, Cancer Res., 51, 3075
Lombardi, 2000, nm23: unraveling its biological function in cell differentiation, J. Cell. Physiol., 182, 144, 10.1002/(SICI)1097-4652(200002)182:2<144::AID-JCP2>3.0.CO;2-6
Lu, 1995, The gene for nucleoside diphosphate kinase functions as a mutator gene in Escherichia coli, J. Mol. Biol., 254, 337, 10.1006/jmbi.1995.0620
Mendelman, 1990, Base mispair extension kinetics. Comparison of DNA polmerase α and reverse transcriptase, J. Biol. Chem., 265, 2338, 10.1016/S0021-9258(19)39981-8
Miller, 1992, A Short Course in Bacterial Genetics: A Laboratory Manual and Handbook for Escherichia coli and Related Bacteria
Modrich, 1997, Strand-specific mismatch repair in mammalian cells, J. Biol. Chem., 272, 24727, 10.1074/jbc.272.40.24727
Modrich, 1996, Mismatch repair in replication fidelity, genetic recombination, and cancer biology, Annu. Rev. Biochem., 65, 101, 10.1146/annurev.bi.65.070196.000533
Musser, 1995, Antimicrobial agent resistance in mycobacteria: molecular genetic insights, Clin. Microbiol. Rev., 8, 496, 10.1128/CMR.8.4.496
Nowell, 1976, The clonal evolution of tumor cell populations, Science, 194, 23, 10.1126/science.959840
Otsuki, 2001, Tumor metastasis suppressor nm23H1 regulates Rac1 GTPase by interaction with Tiam1, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98, 4385, 10.1073/pnas.071411598
Peltomäki, 1993, Microsatellite instability is associated with tumors that characterize the hereditary non-polyposis colorectal carcinoma syndrome, Cancer Res., 53, 5853
Postel, 1993, Human c-myc transcription factor PuF identified as nm23-H2 nucleoside diphosphate kinase, a candidate suppressor of tumor metastasis, Science, 261, 478, 10.1126/science.8392752
Postel, 2000, Catalysis of DNA cleavage and nucleoside triphosphate synthesis by NM23-H2/NDP kinase share an active site that implies a DNA repair function, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 97, 14194, 10.1073/pnas.97.26.14194
Radman, 1986, Mismatch repair in Escherichia coli, Annu. Rev. Genet., 20, 523, 10.1146/annurev.ge.20.120186.002515
Rampino, 1997, Somatic frameshift mutations in the BAX gene in colon cancers of the microsatellite mutator phenotype, Science, 275, 967, 10.1126/science.275.5302.967
Rangarajan, 1997, Escherichia coli DNA polymerase II catalyzes chromosomal and episomal DNA synthesis in vivo, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 94, 946, 10.1073/pnas.94.3.946
Roberts, 1988, Fidelity of a human cell DNA replication complex, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, 7064, 10.1073/pnas.85.19.7064
Roberts, 1991, Exonucleolytic proofreading of leading and lagging strand DNA replications errors, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88, 3465, 10.1073/pnas.88.8.3465
Sambrook, 1989, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Ed. 2
Schaaper, 1988, Mechanisms of mutagenesis in the Escherichia coli mutator mutD5: role of DNA mismatch repair, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, 8126, 10.1073/pnas.85.21.8126
Schaaper, 1987, Spectra of spontaneous mutations in Escherichia coli strains defective in mismatch correction: the nature of in vivo DNA replication errors, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84, 6220, 10.1073/pnas.84.17.6220
Scheuermann, 1984, A separate editing exonuclease for DNA replication: the epsilon subunit of Escherichia coli DNA polymerase III holoenzyme, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81, 7747, 10.1073/pnas.81.24.7747
Severinov, 1993, Rifampicin region revisited. New rifampicin-resistant and streptolydigin-resistant mutants in the beta subunit of Escherichia coli RNA polymerase, J. Biol. Chem., 268, 14820, 10.1016/S0021-9258(18)82407-3
Slupska, 1998, Examination of the role of DNA polymerase proofreading in the mutator effect of miscoding tRNAs, J. Bacteriol., 180, 5712, 10.1128/JB.180.21.5712-5717.1998
Slupska, 2000, Genes involved in the determination of the rate of inversions at short inverted repeats, Genes Cells, 5, 425, 10.1046/j.1365-2443.2000.00341.x