D N A 损伤和修复 目录 Ⅰ、D N A 损伤 Ⅱ、D N A 损伤应答 Ⅲ、D N A 修复 1、直接修复 2、碱基切除修复(BER) 3、核苷酸切除修复(NER) 4、跨损伤修复 5、错配修复(MMR) 6、双链断裂修复 重组修复(HR) 非同源末端连接(NHEJ) 7、链间交联修复 一、 主要的D N A 损伤 (1)D N A 损伤类型 图1 主要的DNA 损伤类型 (1)复制叉停顿 (2)甲基化/烷基化——如 O6MeGua 使正常 DNA pol 不能识别,随机插入核苷酸而产生突变 (3)紫外光照射——T-T 二聚化 (4)Nick(单链切口) (5)Gap(单链缺口) (6)DSB(双链断裂) (7)交联(cross-link) DNA 结构损伤引出 DNA 修复反应。上图展示出了一些 DNA 基本骨架的损伤和非经典的DNA 结构损伤。O 6 MeGua 代表甲基托养鸟嘌呤核苷酸,T<>T 代表环丁烷胸腺嘧啶二聚体,cross-link 代表顺铂 G-G 链交叉。 (2)内源性 D N A 损伤 1、胞嘧啶到尿嘧啶的脱氨基作用能自发的产生引起U—G 错配; 2、DNA 一个碱基的脱嘌呤阻止了复制和转录; 3、DNA 非正常代谢产生的错配。 二、DNA 损伤应答 (1)DNA 损伤的细胞反应 当下的关于 DNA 损伤应答反应单信号通路的一般概述。箭头代表激活事件,其垂涎代表抑制事件。Stop标识代表细胞周期,墓碑标识代表细胞凋亡。有箭头的DNA 双螺旋代表者损伤诱导的转录,带有许多椭圆形子单元的DNA 双螺旋代表着损伤诱导修复。简便起见,相互作用的通路网络被描绘成了线性通路,其中包括信号、感受器、传感器和效应器。(即主要有细胞周期阻滞、凋亡、诱导转录、DNA 损伤修复等方面的细胞反应) 图 2 DNA 损伤的细胞反应 (2)E.co li 中的SOS 反应 1、SOS 反应:当 DNA 分子损伤范围较大且复制受到抑制时出现的一种修复作用。是一种旁路修复系统,正常情况下关闭。 2、主要观点:DNA 损伤导致 Lex A 触发SOS 反应,包括对许多修复酶的基因编码。 RecA:激活 Lex A 的自剪切活性。 Lex A:抑制 SOS 系统;它的自剪切激活目标基因的表达。 3、SOS 反应结果 DNA 修复能力增强:诱导许多 DNA 修复基因的表达。诱导产生RecA、u v rA、u v rB、and u v rD。 突变形成:激活低保真度的跨损伤 DNA 聚合酶通过 DNA 损伤部位(SOS 修复允许新生的DNA 链越过损害部分而生长,但易产生错配碱基。error prone 极强的修复机制) 图 3 S...