第5章 DNA的损伤、修复和基因突变课件.ppt

第5章

DNA的损伤、修复和基因突变;1、DNA合成中负责复制和修复的酶是：??。

2、DNA复制过程中，连续合成的子链称为：，

另一条非连续合成的子链称为：。;1、从一个复制起点最多可分出几个复制叉：(??)

(A)1；

???(B)2；???

(C)3；

???(D)4；

(E)5；;2、大多数生物DNA的复制方式是：(??)

(A)滚环式；

???(B)D-环式；???

(C)全保留式复制；

???(D)半保留式复制；

(E)混合式复制；;1、下列关于原核DNA复制说法正确的是：

(??)

(A)按全保留机制进行；

???(B)按3’-5’方向进行；???

(C)需要DNA连接酶的作用；

???(D)涉及RNA引物的形成；;第5章DNA的损伤、修复和基因突变

5.1DNA损伤

5.1.1DNA分子的自发性损伤

5.1.2物理因素引起的DNA损伤

5.1.3化学因素引起的DNA损伤

5.2DNA的修复

5.2.1切除修复

5.2.2错配修复

5.2.3直接修复

5.2.4重组修复

5.2.5SOS系统

5.3基因突变

5.3.1基因突变的类型

5.3.2诱变剂的作用

5.3.3诱变剂和致癌剂

5.3.4基因突变的后果;5.1DNA损伤

1）损伤的概念

生物体DNA双螺旋结构发生的任何改变。

分两类：

单个碱基改变

双螺旋异常扭曲

单个碱基改变只影响DNA序列,不影响整体构象，双螺旋分开时不影响转录或复制。

双螺旋结构异常扭曲对复制或转录产生生理损害。

;第5章-DNA的损伤、修复和基因突变;

引起损伤因素:

1.DNA本身在复制等过程发生自发性改变；

2.细胞内各种代谢产物；

3.外界物理、化学因素；

2）自发性损伤

指复制中配对差错,经聚合酶校对后仍存在的损伤。

如:大肠杆菌复制的误配率为10-1~10-2，经酶校正后降到10-5~10-6,再经DNA结合蛋白校正后，误配率降到复制后的10-10。;碱基自发性改变包括：

互变异构;

碱基脱氨基作用;

自发脱嘌呤和脱嘧啶;

DNA聚合酶“打滑”;

碱基丢失;

活性氧引起诱变及代谢产物对DNA损伤。;互变异构指碱基氢原子位置改变产生异构体，

使配对形式改变，在复制后子链上出现错误。

如：A互变异构体A’与C配对，

T互变异构体T’与G配对

复制时模板如存在这些异构体，子链错误,损伤。

碱基脱氨基指C和G中都含环外氨基,有时自发脱落，结果C→U，G→X,A→I,复制时子链中产生错误导致损伤。

A→I┄C(非T)，下一轮C┄G，导致AT→GC

C→U┄A(非G)下一轮A┄T，导致GC→AT;脱氨试剂：

羟胺：体外诱变剂

亚硫酸盐：改变单链区的C→U

【目前人工诱变用寡核苷酸指导诱变和PCR诱变取代亚硫酸盐诱导诱变】

亚硝酸盐主要使C→U或A,G脱氨基，特异性差，引起体内外广泛诱变。

DNA聚合酶的“打滑”

复制时发生的碱基环出(loopingout)现象，即DNA聚合酶发生“打滑”(slippage)，引起一个或数个碱基的插入或缺失。

易发生在有几个相同碱基串联部位，产生严重的移码突变。;第5章-DNA的损伤、修复和基因突变;活性氧引起的诱变

活性氧的氧分子电子数大于O2

8oxoG(OG)为7，8二氢-8氧代鸟嘌呤（一种氧化碱基），可与CA,配对,polyⅠ,Ⅱ不能校正其错配，造成GC→TA颠换。

H2O2是非常活跃的呼吸代谢副产物，能造成DNA氧化损伤，产生胸腺嘧啶乙二醇,羟甲基尿嘧啶。;第5章-DNA的损伤、修复和基因突变;碱基丢失自发脱嘌呤和脱嘧啶

DNA可自发水解使嘌呤碱和嘧啶碱从DNA磷酸脱氧核糖骨架上脱落。

【据统计一个哺乳动物细胞在37℃，20h内经自发水解可从DNA上脱落约1000个嘌呤和500个嘧啶，在长寿命哺乳动物细胞(人神经细胞)整个生活周期中自发脱落嘌呤数约108，占细胞DNA总嘌呤数30％。每个细胞每小时脱去的嘌呤碱和嘧啶碱数分别平均约为580个和29个】

;;3）物理因素引起