DNA的损伤与修复讲义VIP免费

第二章DNA损伤与修复第二节DNA损伤一、DNA损伤因素（一）内源性损伤(体内因素)1、DNA复制错误：碱基配对从A-T转换成G-C。2、碱基自身互变异构体：C的异构体与A错误配对。3、自发的化学变化4、氧化损伤（二）外源性损伤（体外因素）1、物理因素2、化学因素（化学试剂）二、多种化学或物理因素可诱发突变1、大量的突变属于自发突变，发生频率只不过在10-9左右。但由于生物基因组庞大，细胞繁殖速度快，因此它的作用是不可低估的。2、实验室用来诱发突变，也是生活环境中导致突变的因素，主要有物理和化学因素。物理因素：紫外线(ultraviolet,UV)、各种辐射UV化学因素：常见的化学诱变剂化合物类别作用点分子改变碱基类似物如：5-BUA5-BUG-A--T--G--C-羟胺类（NH2OH）TC-T--A--C--G-亚硝酸盐（NO2）CU-G--C--A--T-烷化剂如：氮芥类，NitrominsGmGGmGDNA缺失G常见的化学诱变剂化合物类别作用点分子改变碱基类似物如：5-BUA5-BUG-A--T--G--C-羟胺类（NH2OH）TC-T--A--C--G-亚硝酸盐（NO2）CU-G--C--A--T-烷化剂如：氮芥类，NitrominsGmGGmGDNA缺失G三、突变在生物界普遍存在（一）突变是进化、分化的分子基础1、DNA突变具体指个别dNMP残基以至片段DNA在构成、复制或表型功能的异常变化，也称为DNA损伤(DNAdamage)。2、从分子水平来看，突变就是DNA分子上碱基的改变。3、从长远的生物史看，进化过程是突变的不断发生所造成的。4、大量的突变都是属于这种类型，只是目前还未能认识其发生的真正原因，因而名为自发突变或自然突变(spontaneousmutation)。（二）只有基因型改变的突变形成DNA的多态性1、这种突变没有可察觉的表型改变，例如在简并密码子上第三位碱基的改变，蛋白质非功能区段上编码序列的改变等。这些现象也相当普遍。2、多态性(polymorphism)一词用来描述个体之间的基因型差别现象。（三）致死性的突变可导致个体、细胞的死亡（四）突变是某些疾病的发病基础四、引起突变的分子改变类型有多种错配(mismatch)缺失(deletion)插入(insertion)重排(rearrangement)框移(frame-shift)DNA分子上的碱基错配称点突变(pointmutation)。自发突变和不少化学诱变都能引起DNA上某一碱基的置换。点突变发生在基因的编码区，可导致氨基酸改变。（一）错配可导致编码氨基酸的改变镰形红细胞贫血病人Hb(HbS)β亚基N-val·his·leu·thr·pro·val·glu······C肽链CACGTG基因正常成人Hb(HbA)β亚基N-val·his·leu·thr·pro·glu·glu······C肽链CTCGAG基因镰形红细胞贫血病人（二）缺失、插入和框移突变造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变1、缺失：一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上消失。2、插入：原来没有的一个碱基或一段核苷酸链插入到DNA大分子中间。缺失或插入都可导致框移突变。3、框移突变是指三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变。谷酪蛋丝5’……GCAGUACAUGUC……丙缬组缬正常5’……GAGUACAUGUC……缺失C缺失引起框移突变：（三）重组或重排常可引起遗传、肿瘤等疾病1、DNA分子内较大片段的交换，称为重组或重排。2、移位的DNA可以在新位点上颠倒方向反置（倒位），也可以在染色体之间发生交换重组。DNA损伤（突变）可能造成两种结果：其一是导致复制或转录障碍（如胸腺嘧啶二聚体，DNA骨架中产生切口或断裂）；其二是导致复制后基因突变（如胞嘧啶自发脱氨基转变为尿嘧啶），使DNA序列发生永久性改变。所以，必须通过进化使细胞拥有灵敏的机制，以识别和修复这些损伤，否则细胞无法维持正常代谢。第三节DNA损伤修复•DNA损伤修复(repair)：是对已发生分子改变的补偿措施，使其尽可能回复为原有的天然状态。•修复的意义：保证DNA携带的遗传信息能完全地忠实转给子代、维持生物特征的稳定性和完整性。一、DNA损伤的修复有多种类型错配修复(mismatchrepair)直接修复(directrepair)光修复(lightrepairing)切除修复(excisionrepairing)重组修复(recombinationrepairing)SOS修复1、嘧啶二聚体的直接修复（lightrepair）这是一种广泛存在的修复作用，能够修复任何嘧啶二聚体的损伤。修复过程由光修复...