The protein-mapping-method employed to test for chemically induced point mutations in mice

Abstract

A test system for detecting point mutations chemically induced in the germ cells of mice has been proposed in the past. In the present investigation the effect of the mutagenic substance methylnitrosourea (MNU) in such a test system was studied. Male mice 10–12 weeks of age of the inbred strain BALB/c Han. were treated with MNU. Doses ranging from 40–150 mg/kg were administered over different time periods ranging from 4–14 days. Treatments were scheduled so that spermatogonia in resting or mitotic stages at the time of exposure to MNU would be mature sperm at the time of mating of the males. Proteins of the liver from F₁-foetuses were separated by isoelectric focusing followed by electrophoresis (protein-mapping-method). The protein patterns were analysed for new protein spots which should suggest point mutations. The results obtained showed no protein variations in the patterns of 312 control animals (foetuses). However, two individuals with a variant protein were found among a relatively small group of 72 out of 463 treated animals. The animals of this group are offspring of male parents in which the spermatogonia were treated at the mitotic phase with the highest total dose (except the lethal dose) employed in this study. The results suggest that MNU, under these conditions, is capable of inducing point mutations in the germ cells of mice. Furthermore, the mutagenicity test system imployed by this investigation for the first time seems to be a useful system possessing relatively high sensitivity. Ein Testsystem zum Nachweis von Punktmutationen, die in den Geschlechtszellen von Mäusen induziert wurden, ist vor einiger Zeit vorgeschlagen worden. In der vorliegenden Untersuchung wurde der Effekt von Methylnitrosoharnstoff (MNU) in so einem Testsystem studiert. Männliche Mäuse, 10–12 Wochen alt, vom Inzuchtstamm BALB/c Han. wurden mit MNU behandelt. Dosen, die von 40–150 mg/kg reichten, wurden über verschiedene Zeiten, die 4–14 Tage betrugen, verabreicht. Die Behandlungen wurden so vorgenommen, daß die Spermatogonien, die zur Zeit der Einwirkung von MNU im Ruhestadium oder im mitotischen Stadium waren, zur Zeit der Verpaarung des Männchen reifes Sperma sind. Proteine der Leber von F₁-Foeten wurden durch isoelektrische Fokussierung und anschließend durch Elektrophorese (Protein-Mapping-Methode) getrennt. Die Proteinmuster wurden in Hinsicht auf neue Proteinspots, die vermutlich Punktmutationen anzeigen, analysiert. Die Ergebnisse in den Mustern von 312 Kontrolltieren (Foeten) zeigen keine Proteinvariationen. Dagegen wurden in einer relativ kleinen Gruppe von 72 aus 463 behandelten Tieren zwei Individuen mit einem Varianten Protein gefunden. Die Tiere dieser Gruppe stammten von Vätern, in denen die Spermatogonien in der mitotischen Phase und mit der höchsten hier angewendeten Dosis (außer der letalen Dosis) behandelt wurden. Die Ergebnisse deuten an, daß MNU unter diesen Bedingungen in den Geschlechtszellen von Mäusen Punktmutationen induzieren kann. Ferner scheint das Mutagenitätstestsystem, das zum ersten Mal durch diese Untersuchung angewendet wurde, ein brauchbares System zu sein, mit einer relativ hohen Empfindlichkeit.