本研究由Piotr P. Slonimski、Gisele Perrodin和James H. Croft完成，三位作者均来自法国Gif-sur-Yvette的Centre de Génétique Moléculaire du C.N.R.S.。该研究成果于1968年发表在期刊《Biochemical and Biophysical Research Communications》第30卷第3期上。
本研究的学术背景主要围绕酵母线粒体遗传学与呼吸缺陷型突变展开。此前的研究已经证实，吖啶类染料（acridine dyes）能够在酵母中诱导一类特殊的非染色体遗传突变，这类突变体被称为“小菌落”（”petites”）或ρ⁻突变体。它们表现为线粒体呼吸功能缺陷，并且其遗传方式不符合孟德尔染色体遗传规律。近年来研究者进一步发现，这些ρ⁻突变体的产生与其线粒体DNA（mitochondrial DNA）浮力密度的改变有关。溴化乙锭（ethidium bromide）是另一种嵌入型染料，已有研究表明它能够改变共价闭合双链DNA的超螺旋结构，并且可用于分离环状与非环状DNA分子。然而，在酵母和脉孢菌（Neurospora）中线粒体DNA是否以环状形式存在仍未有定论。因此，本研究的目的是检验溴化乙锭是否也能在酵母中诱导ρ⁻非染色体突变，并将其作用效果与吖啶类染料进行比较。
本研究的实验流程主要分为以下几个部分。首先，研究者在不同浓度溴化乙锭存在下培养“grande”ρ⁺菌株“yeast foam”，以测定突变率与药物浓度的关系。细胞在25°C有氧条件下于合成培养基G中培养，以0.1 M葡萄糖作为碳源。在指数生长期收获细胞，以每毫升10⁶个细胞的密度接种至含有不同浓度溴化乙锭的新鲜培养基中，同时加入0.1 M磷酸盐缓冲液（pH 6.5）。经过7小时有氧生长后，将细胞洗涤、稀释并涂布于不含药物的培养基上，该培养基含有2%甘油、0.1%葡萄糖、1%酵母提取物和1%细菌蛋白胨。经过28°C培养4天后，统计小菌落（ρ⁻克隆）和正常大小菌落（ρ⁺克隆）的数量。结果显示，在培养经历了3.2次细胞倍增后，超过95.8%的细胞为“petites”。突变频率随溴化乙锭浓度变化呈S形曲线，而非线性关系，这提示突变过程具有协同性，即需要两个或更多溴化乙锭分子同时作用才能产生一个突变事件，或者每个细胞中存在两个或更多靶点。同时，图中还显示，能够使整个群体完全转化为“petites”的溴化乙锭浓度并不会抑制细胞增殖，也未造成细胞死亡。与吖啶类染料相比，溴化乙锭是更具选择性的诱变剂。
第二项实验研究了溴化乙锭诱变的时间过程。细胞在恒定浓度为3.5×10⁻⁴ M的溴化乙锭中培养，并在不同时间点取样。结果表明，突变体比例在约2.5小时内从不足5%上升至超过90%，而这一时间间隔恰好对应于一次细胞分裂所需的时间。
第三项实验比较了在生长条件下溴化乙锭与吖啶黄素（acriflavine）对ρ⁺母细胞转化为ρ⁻突变细胞的影响。吖啶黄素处理后，培养物中ρ⁺细胞数量增加到起始数量的约2.5倍，说明原有母细胞基本不转化为突变体，只有新生的细胞才发生突变。而溴化乙锭处理后，ρ⁺母细胞迅速转化为“petites”。该实验中，细胞在溴化乙锭处理前分别用葡萄糖或乙醇作为碳源进行预培养。以葡萄糖为碳源时，细胞处于葡萄糖阻遏状态，线粒体稀少且发育不良；以0.2 M乙醇为碳源时，细胞呼吸活跃，线粒体充分发育且具有完整的呼吸酶系统。结果显示，具有大量充分发育线粒体的母细胞至少与线粒体数量较少的母细胞一样容易被溴化乙锭转化。这一结果与“每细胞线粒体数量越多则抗转化能力越强”的假设相反。
第四项实验研究了非生长条件下溴化乙锭对ρ⁺母细胞的转化作用。细胞首先以0.2 M乙醇为碳源培养，然后在含有0.1 M葡萄糖但不含其他碳氮源的缓冲液中继续孵育20小时，之后悬浮于含有3.5×10⁻⁴ M溴化乙锭且不含任何碳氮源的缓冲液中。结果显示，在36小时内细胞总数仅增加21%，但细胞群体在其中的一个短时间段内完成了从“grande”到“petite”的完全转化。这证明溴化乙锭与吖啶类不同，它能够转化母细胞本身，而不仅仅是使新生细胞发生突变。进一步分析发现，非生长条件下ρ⁺母细胞向ρ⁻突变体的转化在初始无诱变期之后遵循一级动力学，半衰期约为2小时。根据靶理论（target theory）对该一级动力学曲线的截距进行估算，每个细胞中的靶点数不超过6个。
本研究还验证了溴化乙锭处理后获得的“petites”具有与吖啶类染料处理后产生的突变体相同的细胞色素系统缺陷，即缺乏细胞色素（a + a₃）和细胞色素b。这些突变体不能生长在不可发酵的碳源上，也不进行呼吸。溴化乙锭诱导的“petites”与参考ρ⁻菌株c982-1Gda杂交时不发生互补。
本研究的结论具有重要的科学价值。研究确认溴化乙锭是诱导ρ⁻突变体最为特异且效力最强的试剂。它在无细胞增殖的条件下依然发挥作用，按照一级动力学将全部母细胞转化为突变体。这一结果提示，酵母线粒体DNA在天然状态下可能以超螺旋环状形式存在，而溴化乙锭与该DNA结合后改变了超螺旋结构，从而启动了线粒体突变。此外，关于靶点数量的估算也具有重要意义。如果将这些靶点等同于线粒体遗传物质或线粒体本身，则会出现数量上的矛盾：每个细胞中线粒体DNA的分子数虽然尚不精确，但可以肯定比6至少高一个数量级；线粒体数目也可能超过6。因此，研究提出并非所有线粒体DNA分子都是自主复制单位，只有其中一部分关键分子在呼吸酶的遗传传递中起决定作用，而该关键部分才是溴化乙锭的实际靶点。
本研究的主要亮点包括：发现溴化乙锭作为一种新型高效诱变剂能够转化非生长状态下的酵母母细胞；突变动力学符合一级反应特征，使研究者能够用靶理论方法估算每个细胞中负责呼吸功能的遗传靶点数目；并且提出了线粒体DNA超螺旋结构变化可能作为突变起始事件的观点。该研究为后续酵母线粒体遗传学和线粒体DNA的复制与传递机制研究奠定了重要基础。