目录DNA损伤与修复DNADamageandRepair第十五章目录目的与要求目的与要求学时：学时：111.1.掌握：掌握：DNADNA损伤的类型损伤的类型2.2.掌握：掌握：DNADNA损伤修复的方式损伤修复的方式3.3.了解：了解：DNADNA损伤、修复的意义损伤、修复的意义4.4.了解：了解：DNADNA损伤的因素损伤的因素目录各种体内外因素所导致的DNA组成与结构的变化称为DNA损伤（DNAdamage）电离辐射电离辐射可可见见光光氧自氧自由基由基HH++烷化剂烷化剂复制错误复制错误核苷类似物核苷类似物mmCC目录DNA损伤DNADamage第一节目录一、多种因素通过不同机制导致DNA损伤（一）体内因素DNA复制错误DNA自身的不稳定性机体代谢过程中产生的活性氧目录DNA复制错误：在DNA复制过程中，碱基的异构互变、4种dNTP之间浓度的不平衡等均可能引起碱基的错配DNA复制的错配率约1/1010复制错误还表现为片段的缺失或插入。特别是DNA上的短片段重复序列，在真核细胞染色体上广泛分布，导致DNA复制系统工作时可能出现“打滑”现象，使得新生成的DNA上的重复序列拷贝数发生变化。目录DNA自身的不稳定性：DNA结构自身的不稳定性是DNA自发性损伤中最频繁和最重要的因素。当DNA受热或所处环境的pH值发生改变时，DNA分子上连接碱基和核糖之间的糖苷键可自发发生水解，导致碱基的丢失或脱落，其中以脱嘌呤最为普遍。含有氨基的碱基还可能自发脱氨基反应，转变为另一种碱基，即碱基的转变，如C转变为U，A转变为I（次黄嘌呤）等。目录（二）体外因素物理因素化学因素生物因素目录物理因素：电离辐射、紫外线(ultraviolet,UV)UVUV化学因素：自由基导致的DNA损伤碱基类似物导致的DNA损伤碱基修饰剂、烷化剂导致的DNA损伤嵌入性染料导致的DNA损伤目录•5-BrdU5-BrdU（酮式（酮式-A-A；烯醇式；烯醇式-G-G）（）（碱基类似碱基类似物物））•亚硝酸盐氧化脱氨（亚硝酸盐氧化脱氨（C→UC→U））（（修饰修饰））•黄曲霉素黄曲霉素BB（（攻击碱攻击碱基基））•吖啶类化合物吖啶类化合物::吖啶橙吖啶橙((嵌入染料嵌入染料))目录物理和化学因素对物理和化学因素对DNADNA的损伤的损伤目录二、DNA损伤有多种类型碱基脱落碱基结构破坏嘧啶二聚体形成DNA单链或双链断裂DNA交联目录碱基脱落目录碱基之间发生错配：目录嘧啶二聚体目录DNA链发生断裂：目录DNA损伤可导致碱基置换缺失插入链的断裂转换颠换目录DNADNA损伤的后果损伤的后果信号传导异常信号传导异常长期效应长期效应衰老衰老肿瘤肿瘤疾病疾病DNADNA修复机制修复机制短期效应短期效应异常增生和代谢异常增生和代谢生理功能紊乱生理功能紊乱细胞死亡细胞死亡细胞增殖减少细胞增殖减少基因表达异常基因表达异常基因组不稳定基因组不稳定目录DNA损伤的修复TherepairofDNAdamage第二节目录常见的DNA损伤修复途径修复途径修复对象参与修复的酶或蛋白光复活修复嘧啶二聚体光复活酶碱基切除修复受损的碱基DNA糖基化酶、无嘌呤嘧啶核酸内切酶核苷酸切除修复嘧啶二聚体、DNA螺旋结构的改变大肠杆菌中UvrA、UvrB、UvrC和UvrD，人XP系列蛋白XPA、XPB、XPC……XPG等错配修复复制或重组中的碱基配对错误大肠杆菌中的MutH、MutL、MutS，人的MLH1、MSH2、MSH3、MSH6等重组修复双链断裂RecA蛋白、Ku蛋白、DNA-PKcs、XRCC4损伤跨越修复大范围的损伤或复制中来不及修复的损伤RecA蛋白、LexA蛋白、其他类型DNA聚合酶目录一、直接修复嘧啶二聚体的直接修复烷基化碱基的直接修复无嘌呤位点的直接修复单链断裂的直接修复目录UVUVPotolyasePotolyase（光修复酶）（光修复酶）300-600nm300-600nm嘧啶二聚体的直接修复目录烷基化碱基的直接修复目录二、切除修复是最普遍的DNA损伤修复方式碱基切除修复核苷酸切除修复目录碱基切除修复（baseexcisionrepair）目录核苷酸切除修复核苷酸切除修复((大肠杆菌大肠杆菌))目录目录目录核苷酸切除修复核苷酸切除修复((基因组修复基因组修复––人人))目录核苷酸切除修复核苷酸切除修复((转录偶联修复转录偶联修复--人人类类))目录目录着色性干皮病(Xerodermapigmentosum，XP)是一...
