Metanosulfonato de etilo

O metanosulfonato de etilo ou etil metanosulfonato (EMS) é un composto orgánico que é o éster etílico do ácido metanosulfónico, con propiedades de mutáxeno, teratóxeno e carcinóxeno, coa fórmula C3H8SO3. Produce mutacións ao chou no material xenético por substitución de nucleótidos, especialmente transicións de G: C a A: T inducidas pola alquilación da guanina. O EMS produce tipicamente só mutacións puntuais. Debido á súa potencia e espectro mutacional ben coñecido, o uso máis común do EMS é como mutáxeno químico en xenética experimental. As mutacións inducidas pola exposición ao EMS poden ser estudadas despois en cribados xenéticos ou outros ensaios. Uso en investigación biolóxica
O EMS pode inducir mutacións a unha taxa de 5·10−4 a 5·10−2 por xene sen producir unha mortalidade substancial. A taxa de mutación de 5·10−4 por xene observada nun experimento típico de mutaxénese por EMS do organismo modelo Caenorhabditis elegans corresponde a unha taxa de mutación crúa de ~7x10−6 mutacións por par de bases G/C, ou dunhas 250 mutacións nun gameto orixinalmente mutaxenizado (que contén un xenoma haploide de ~100 Mbp e 36% GC). Tales gametos mutaxenizados terían en consecuencia unhas 9 mutación diferentes de perda de función nos xenes, e unha ou dúas destas mutacións estarían en xenes esenciais e, polo tanto, serían mortais. Porén, como é improbable que sufra mutación o mesmo xene esencial en gametos independentes, se a perda do xene esencial non mata o propio gameto, a posterior fusión con outro gameto adoita permitir a supervivencia do cigoto e organismo resultante, xa que o novo heterocigoto cun alelo mutado non funcional pode ser rescatado polo outro alelo de tipo silvestre que o acompaña procedente do outro gameto. Mecanismo da mutaxénese
O grupo etilo do EMS reacciona con guaninas do DNA, formando a base anormal O6-etilguanina. Durante a replicación do ADN, as ADN polimerases que catalizan o proceso sitúan frecuentemente timina en lugar de citosina en fronte dunha O6-etilguanina. Despois de máis roldas de replicación, o par de bases G: C orixinal pode converterse nun par A: T (unha mutación de transición). Estes cambios na información xenética adoitan ser daniños para as células e poden causar doenzas. A ARN polimerase pode tamén situar uridina (análogo no ARN da timina) fronte a unha lesión de O6-etilguanina. Reparación de lesións mutaxénicas
A O6-etilguanina pode ser reparada in vivo de maneira estequiométrica ao reaccionar co sitio activo de cisteína da proteína de reparación O-6-metilguanina-ADN metiltransferase. A vida media in vivo da O6-etilguanina é duns 9 días no cerebro de rato, mentres que é de aproximadamente 1 día no fígado de rato. Indución da recombinación
o EMS induce a recombinación mitótica en Saccharomyces cerevisiae. Sinalouse que os danos no ADN xerados polo EMS poden causar un proceso de reparación que conduce a un cambio xenético.
Os mutantes do bacteriófago T4 defectivos en calquera dos seis xenes que se sabe cómpren para a recombinación xenética son máis sensibles á inactivación por EMS que os bacteriófagos de tipo silvestre. Este descubrimento suxire que se emprega un proceso de recombinación catalizado polas proteínas codificadas por estes xenes na reparación de lesións mortais no ADN causadas polo EMS. Estabilidade
Falando en xeral, o EMS é inestable en auga e sofre hidrólise dando etanol e ácido metanosulfónico; porén, a pH neutro ou ácido á temperatura dunha habitación, ten unha vida media bastante longa de arredor dun día. Por tanto, o EMS debe ser especificamente degradado antes de tiralo como refugallo. Os protocolos sinalan que hai que facer a degradación do EMS nun volume igual de "solución inactivante" de NaOH 0. 1M e 20 % m/v de tiosulfato de sodio, durante polo menos seis vidas medias (>24 horas). A vida media do EMS en NaOH 1M é de 6 horas á temperatura dunha habitación, mentres que nunha solución ao 10% m/v de tiosulfato de sodio ten unha vida media de 1, 4 horas.