dna的损伤修复专题知识培训.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,dna的损伤修复专题知识培训,dna的损伤修复专题知识培训,第1页,第一节,DNA,损伤,第二节,DNA,修复,第三节 基因突变,dna的损伤修复专题知识培训,第2页,第一节,DNA,损伤,dna的损伤修复专题知识培训,第3页,DNA,存放着生物体赖以生存和繁衍遗传信息，所以维护,DNA,分子完整性对细胞至关主要。,在细胞中能进行修复生物大分子也就只有,DNA,。,在生物进化中突变又是与遗传相对立统一而普遍存在现象。,dna的损伤修复专题知识培训,第4页,1.,自发性损伤,1.1 DNA,复制中错误,碱基配正确错误频率约为,10,-4,-10,-5,；,DNA,聚合酶本身含有校对作用,：将不正确插入核苷酸切除掉，重新加上正确核苷酸。这么，每掺入一个核苷酸，发生错误机会有,10,-8,-10,-10,。,dna的损伤修复专题知识培训,第5页,1.2,碱基自发性化学改变,a.,碱基异构互变,DNA,中,4,种碱基各自异构体间自发地相互改变,(,比如烯醇式与酮式碱基间互变,),，使碱基配对间氢键改变。,异构体间自发地相互改变,形成造成下一世代中,G,C,配对取代,A,T,配对。,腺嘌呤稀有互变异体与胞嘧啶,胸腺嘧啶稀有互变异构体与鸟嘌呤,dna的损伤修复专题知识培训,第6页,b.,碱基脱氨基,(deamination),作用,碱基,环外氨基有时会自发脱落,，从而胞嘧啶会变成尿嘧啶、腺嘌呤会变成次黄嘌呤,(H),、鸟嘌呤会变成黄嘌呤,(X),等。,胞嘧啶自发脱氨基频率约为每个细胞天天,190,个。,dna的损伤修复专题知识培训,第7页,c.,脱嘌呤,（,depurination,）,与脱嘧啶,自发水解,可使嘌呤和嘧啶从,DNA,链核糖磷酸骨架上脱落下来。,一个哺乳类细胞,37,，,20h,内,DNA,链自发脱落嘌呤约,1000,个、嘧啶约,500,个，,长寿命不复制繁殖哺乳类细胞,(,如神经细胞,),在整个生活期间自发脱嘌呤数约为,10,8,，约占细胞,DNA,中总嘌呤数,3%,。,dna的损伤修复专题知识培训,第8页,d.,碱基修饰与链断裂,细胞呼吸副产物,O,2,、,H,2,O,2,等会造成,DNA,损伤，能产生胸腺嘧啶乙二醇、羟甲基尿嘧啶等,碱基修饰物,，引发,DNA,单链断裂,等损伤,每个哺乳类细胞天天,DNA,单链断裂发生频率约为,5,万次,。,DNA,甲基化,、,结构其它改变,等，这些损伤积累可能造成老化。,dna的损伤修复专题知识培训,第9页,2.,物理原因引发,DNA,损伤,2.1,紫外线引发,DNA,损伤,紫外线照射，同一条,DNA,链上相邻嘧啶以,共价键连成二聚体,，相邻两个,T,、或两个,C,、或,C,与,T,间都能够环丁基环,(cyclobutane ring),连成二聚体。,图 胸腺嘧啶二聚体形成,dna的损伤修复专题知识培训,第10页,人皮肤因受紫外线照射而形成二聚体频率可达,每小时,510,4,/,细胞,，只局限在皮肤中。,微生物受紫外线照射后，会影响其生存。,紫外线照射还能引发,DNA,链断裂,等损伤。,dna的损伤修复专题知识培训,第11页,2.2,电离辐射引发,DNA,损伤,直接效应,是,DNA,直接吸收射线能量,而遭损伤，,间接效应,是指,DNA,周围其它分子,(,主要是水分子,),吸收射线能量产生含有很高反应活性,自由基,进而损伤,DNA,。,电离辐射可造成,DNA,分子,各种改变,：,a.,碱基改变,主要是由,OH-,自由基,引发，包含,DNA,链上碱基氧化修饰、过氧化物形成、碱基环破坏和脱落等。,普通嘧啶比嘌呤更敏感,。,dna的损伤修复专题知识培训,第12页,b.,脱氧核糖改变,脱氧核糖上每个碳原子和羟基上氢都能与,OH-,反应，造成脱氧核糖分解，引发,DNA,链断裂。,c.DNA,链断裂,射线直接和间接作用都可能使,脱氧核糖破坏或磷酸二酯键断开,。,单链断裂,(single strand broken),，,双链断裂,(double strand broken),。,单链断裂发生频率为双链断裂,10-20,倍，但比较轻易修复；对单倍体细胞来说,(,如细菌,),一次双链断裂就是致死事件。,dna的损伤修复专题知识培训,第13页,d.,交联,DNA,链交联：,同一条,DNA,链上或两条,DNA,链上碱基间能够共价键结合，,DNA-,蛋白质交联：,组蛋白、染色质中非组蛋白、调控蛋白、与复制和转录相关酶都会与,DNA,共价键连接。,3.,化学原因引发,DNA,损伤,突变剂或致癌剂对,DNA,作用。,3.1,烷化剂对,DNA,损伤,是一类亲电子化合物，很轻易与生物体中大分子亲核位点起反应。,烷化剂作用可使,DNA,发生各种类型损伤：,dna的损伤修复专题知识培训,第14页,a.,碱基烷基化,烷化剂如甲基黄酸乙脂（,EMS,）,氮芥,(NM),甲基黄酸甲脂（,MMS,）,亚硝基胍（,NG,）等，它们作用是使碱基烷基化，,将,烷基加到,DNA,链中嘌呤或嘧啶,N,或,O,上；,EMS,使,G,第,6,位烷化，使,T,第,4,位上烷化，结果产生,O-6-E-G,和,O-4-E-T,分别和,T,、,G,配对，造成,GC,对转换成,AT,对；,TA,对转换成,CG,dna的损伤修复专题知识培训,第15页,b.,碱基脱落,烷化鸟嘌呤糖苷键不稳定,，轻易脱落形成,DNA,上无碱基位点，复制时能够插入任何核苷酸，造成序列改变。,c.,断链,DNA,链,磷酸二酯键上氧,也轻易被烷化，形成不稳定,磷酸三酯键,，易在糖与磷酸间发生水解，使,DNA,链断裂。,dna的损伤修复专题知识培训,第16页,d.,交联,烷化剂有两类,:,单功效基烷化剂,，如甲基甲烷碘酸，只能使一个位点烷基化；,双功效基烷化剂,，化学武器如氮芥、硫芥等，一些抗癌药品如环磷酰胺、苯丁酸氮芥、丝裂霉素等，一些致癌物如二乙基亚硝胺等均属这类，其两个功效基可同时使两处烷基化，结果就能造成,DNA,链内、,DNA,链间，以及,DNA,与蛋白质间交联,。,dna的损伤修复专题知识培训,第17页,图,3,氮芥引发,DNA,分子两条链在鸟嘌呤上交联,(a),交联附近总图；,(b),交联个别结构图,dna的损伤修复专题知识培训,第18页,3.2,碱基类似物对,DNA,损伤,人工合成一些碱基类似物，用作,促突变剂或抗癌药品,，如,5-,溴尿嘧啶,(5-BU),、,5-,氟尿嘧啶,(5-FU),、,2-,氨基腺嘌呤,(2-AP),等。,其结构与正常碱基相同,，进入细胞能替换正常碱基参入到,DNA,链中而,干扰,DNA,复制合成,。,dna的损伤修复专题知识培训,第19页,dna的损伤修复专题知识培训,第20页,其它诱发突变化学物质或致癌剂：,比如,亚硝酸盐,能使,C,脱氨变成,U,，经过复制就可使,DNA,上,G-C,变成,A-T,；,羟胺,能使,T,变成,C,，结果是,A-T,改成,C-G,；,黄曲霉素,B,也能专一攻击,DNA,上碱基造成序列改变。,dna的损伤修复专题知识培训,第21页,第二节,DNA,修复,dna的损伤修复专题知识培训,第22页,DNA,修复,(DNA repairing),是细胞对,DNA,受损伤后一个反应，这种反应可能使,DNA,结构恢复原样，重新能执行它原来功效；,有时并非能完全消除,DNA,损伤，只是使细胞能够耐受这种,DNA,损伤而能继续生存。,修复系统：,切除修复,回复修复,错配修复,SOS,修复,重组修复,限制修饰系统,-,对付外源,DNA,入侵,dna的损伤修复专题知识培训,第23页,1,切除修复,(excision repair),对,各种,DNA,损伤,包含碱基脱落形成,无碱基位点、嘧啶二聚体、碱基烷基化、单链断裂、交联,等都能起修复作用。,这种修复方式普遍存在于各种生物细胞中，也是人体细胞,主要,DNA,修复机制,。,需要,各种酶,作用，,复制前进行,。,1.1,核苷酸切除修复,1.1.1,大肠杆菌核苷酸切除修复相关酶,1,）,UvrABC,内切酶或切除酶：,需要,ATP,结合但不需要,ATP,水解；,是,uvrA,，,uvrB,和,uvrC,三个基因表示产物复合物；,在损伤位置,两侧各作一缺口（,UvrB,在,3,端，,UvrC,在,5,端）。,dna的损伤修复专题知识培训,第24页,2,）解链酶,（,UvrD,编码）：,去除,UvrABC,内切酶产生寡核苷酸；,3,）,DNA,聚合酶,(,DNA pol,),4,）,DNA,连接酶,(,DNA Ligase,),人类核苷酸切除修复相关基因,:,（,XPA,，,XPB,，,XPC,，,XPD,，,XPF,，,XPG,）缺点,引发,人类着色性干皮病,。,临床表现,：严重光敏感，皮癌，视力缺点，神经错乱。,dna的损伤修复专题知识培训,第25页,切口,切口,1.1.2,核苷酸切除修复过程,dna的损伤修复专题知识培训,第26页,Uvr,系统在修复各阶段中作用：,UvrA,识别损伤；,UvrBC,在,DNA,上切一缺口；,UvrD,解旋切口区域,DNA,并释放出切割,DNA,片段。,dna的损伤修复专题知识培训,第27页,1.2,碱基切除修复,1.2.1,碱基切除修复相关酶,1)DNA,糖基化酶（,DNA glycosylase):,识别,DNA,中损伤或错误碱基；水解,N-,糖苷键去除碱基,。,2)AP,内切酶（,Endonucleases,）：,有,3,5,外切酶活性,，切除,AP,位点,5,端数个核苷酸。,DNA,糖基化酶去除碱基后，产生一个,AP,位点。,AP,内切酶识别此位点并在,AP,位点,5,端产生一个,切口,。,3),脱氧核糖磷酸二酯酶（,dRpase,）,：,切除,AP,位点,脱氧核糖磷酸,，产生一个核苷酸缺口。,4)DNA,聚合酶：,在缺口处进行修复，加入一个核苷酸。在,AP,位点,5,端进行广泛修复合成。,5)DNA,连接酶：,连接最终一个切口。,dna的损伤修复专题知识培训,第28页,OH,P,5,3,5,3,5,3,3,3,5,5,烷化碱基,DNA,糖苷酶,切除游离碱基,OH,P,5,3,OH,P,-,5,3,5AP,内切酶,dRpase,无嘌呤嘧啶位点,切除,5-,脱氧核糖磷酸,AP,内切酶,3-5,外切酶活性,寡核苷酸切除产物,碱基切除修复过程,3,P,dna的损伤修复专题知识培训,第29页,基础步骤：,首先由,核酸酶识别,DNA,损伤位点，在损伤部位,5,侧切开磷酸二酯键,。,由,53,核酸外切酶,将有损伤,DNA,片段切除。,在,DNA,聚合酶,催化下，以完整互补链为模板，按,53,方向,DNA,链，,填补已切除空隙,。,由,DNA,连接酶,将新合成,DNA,片段与原来,DNA,断链连接起来。,最终使,DNA,恢复原来结构。,DNA,损伤后切除修复,dna的损伤修复专题知识培训,第30页,2,回复修复,/,直接修复,(direct repair),指无需去除碱基或核苷酸，只需一个酶经一步反应修复,DNA,损伤修复机制。,较简单修复方式，普通都能将,DNA,修复到原样。,2.1,烷基转移,O,6,甲基鸟嘌呤甲基转移酶,(MGMT),，能直接将,DNA,链鸟嘌呤,O,6,位上甲基移到酶半胱氨酸残基上而修复损伤,DNA,。,这个酶修复能力并不很强，但在低剂量烷化剂作用下此酶有修复活性。,dna的损伤修复专题知识培训,第31页,2.2,光修复,由细菌中,DNA,光解酶,(photolyase),完成：,此酶能,特异性识别,紫外线造成核酸链上相邻嘧啶共价结合,二聚体,，并与其结合，这步反应不需要光；,结合后如受,300,600nm,波长光照射，则此酶就被激活，,将二聚体分解为两个正常嘧啶单体,，然后酶从,DNA,链上释放，,DNA,恢复正常结构。,dna的损伤修复专题知识培训,第32页,2.3,单链断裂重接,DNA,单链断裂，其中一个别可仅由,DNA,连接酶,(ligase),参加而完全修复。,双链断裂几乎不能修复。,2.4,碱基直接插入,DNA,链上嘌呤脱落造成无嘌呤位点，能被,DNA,嘌呤,插入酶,(insertase),识别结合，在,K,+,存在条件下，催化游离嘌呤或脱氧嘌呤核苷插入，生成糖苷键；,所催化插入碱基有高度专一性、与另一条链上碱基严格配对，使,DNA,完全恢复。,dna的损伤修复专题知识培训,第33页,3,错配修复（,mismatch repair,）,一个纠正,复制后,子链中错配碱基修复方式。,3.1,错配修复相关蛋白和酶,MutS,蛋白：,识别,错配碱基。,MutH,蛋白：,内切酶,，在子链未甲基化,5-GATC-3,序列靠近鸟嘌呤,5-,端造成一个切口，使包含错配碱基在内数百个核苷酸得以切除。,MutL,蛋白：,将,MutH,和,MutS,蛋白连接成复合体。,解链酶：,解开,DNA,双链。,单链结合蛋白：,稳定单链模板。,DNA,聚合酶：,从,3-OH,填补空缺。,DNA,连接酶：,连接切口。,dna的损伤修复专题知识培训,第34页,CH,3,G A T C,C T AG,G,T,G A T C,5,3,C T A G,3,5,G,T,CH,3,CH,3,G A T C,C T AG,G,T,MutH,MutS,MutL,切口,CH,3,G A T C,C T AG,G,T,5,3,CH,3,G A T C,5,3,C T A G,3,5,T,G,DNA,解链酶,核酸外切酶,SSB,dNMPs,CH,3,G A T C,C T AG,G,T,5,3,DNA,聚合酶,DNA,连接酶,dNTPs,CH,3,G A T C,C T AG,G,C,3.2 DNA,错配修复模型,dna的损伤修复专题知识培训,第35页,MutS,MutL,MutS,MutH,MutS,识别,错配位点,并易位到,GATC,位点。,MutH,在,GATC,位点,剪切,非甲基化链，内切酶从,GATC,到错配位点降解,DNA,。,dna的损伤修复专题知识培训,第36页,3.3,错配修复意义,修复,DNA,复制过程中逃避了,DNA,聚合酶校正作用子链上错配碱基。在子链合成后几分钟之内，,GATC,还未甲基化，故能被,MutH,蛋白识别，结合并制造切口。,人类遗传性非多发性结直肠癌病因是错配修复基因缺点。,mMLH1,突变谱,外显子 基因突变 蛋白产物（预测）,16 165bp,缺失 外显子缺失,16,阅读框内,19 46bp,缺失 移码，氨基酸替换,19 46bp,插入 羧基末端延长,12 371bp,缺失 移码，不完整蛋白质,dna的损伤修复专题知识培训,第37页,4,重组修复,(recombinational repair),复制后修复,指由基因同源重组介导修复过程。,在一些情况下没有互补链能够直接利用，比如在,DNA,复制时两条链已经分开后发生,DNA,损伤，采取重组修复。,作用：,（,1,）修复,DNA,复制时子链缺口。,（,2,）修复双链断裂，单链缺口。,（,3,）修复双链交联。,dna的损伤修复专题知识培训,第38页,修复步聚：,受损伤,DNA,链复制时，产生子代,DNA,在损伤对应部位出现缺口。,另一条,母链,DNA,与有缺口子链,DNA,进行,重组交换,，将母链,DNA,上对应片段填补子链缺口处，而母链,DNA,出现缺口。,以另一条子链,DNA,为模板,，经,DNA,聚合酶催化合成一新,DNA,片段填补母链,DNA,缺口，最终由,DNA,连接酶连接，完成修补。,DNA,重组修复方式,dna的损伤修复专题知识培训,第39页,重组修复不能完全去除损伤,，损伤,DNA,段落依然保留在亲代,DNA,链上；,只是重组修复后合成,DNA,分子是不带有损伤，但经屡次复制后，损伤就被“冲淡”了，,在子代细胞中只有一个细胞是带有损伤,DNA,。,dna的损伤修复专题知识培训,第40页,5 SOS,修复,SOS,修复,是指,DNA,受到严重损伤、细胞处于危急状态时所诱导一个,DNA,修复方式，,修复结果只是,能维持基因组完整性，提升细胞生成率，但留下错误较多,，故又称为,错误倾向修复,(error prone repair),，细胞有较高突变率。,（,1,）,SOS,反应能诱导各种蛋白质合成,RecA,蛋白：,严重,DNA,损伤产生大量单链缺口，激活,RecA,蛋白水解酶活性，促进,LexA,阻遏蛋白裂解和,SOS,反应诱导。,LexA,阻遏蛋白：,调整全部,SOS,基因转录。,DNA,聚合酶,：,受,SOS,反应诱导。能进行跨损伤复制。,（,2,）,SOS,修复是易错修复，造成突变增加。,dna的损伤修复专题知识培训,第41页,SOS,反应起始：,是经过,RecA,活化,而引发。,诱导信号,:,可能由,DNA,释放出小分子组成，或者是,DNA,本身一些结构改变。,RreA,激活造成,LexA,基因产物剪切。,LexA,是一个小分子蛋白（,22KDa,），含有蛋白酶活性，是很多操纵子阻遏物。,LexA,被,RecA,激活后又可造成,LexA,自我催化它本身裂解，这么,LexA,阻遏功效失去了活性，而且同时诱导了它所结合操纵子。,dna的损伤修复专题知识培训,第42页,和,SOS,反应相关基因，包含,RecA,，,lexA,UvrA,UvrB,umuC,和,himA,。,RecA,也触发细胞中其它靶物质剪切，包含各种原噬菌体阻遏蛋白。,dna的损伤修复专题知识培训,第43页,DNA,损伤,诱导信号,recA,蛋白酶激活,lexA,阻遏物切断,阻遏物蓄积,蛋白酶,水平下降,信号水平,下降,DNA,修复,lexA,基因,recA,基因,mRNA,操纵子 可诱导基因,lexA,阻遏物 作用于,lexA,阻遏物所控制其它基因,lexA,基因,recA,基因 诱导基因,lexA,阻遏物,recA,蛋白,嘧啶二聚体,活化,recA,蛋白,切断,lexA,阻遏物,非诱导状态,诱导状态,SOS,修复中,lexA-recA,调整子作用机理,dna的损伤修复专题知识培训,第44页,修复过程：,当,DNA,两条链,损伤邻近,时，损伤不能被切除修复或重组修复，这时在,核酸内切酶、外切酶作用,下造成损伤处,DNA,链空缺，,再由损伤诱导产生一整套,特殊,DNA,聚合酶和,SOS,修复酶类,，催化空缺部位,DNA,合成，,补上去核苷酸几乎是随机,，但依然保持了,DNA,双链完整性，使细胞得以生存。,图,SOS,修复,dna的损伤修复专题知识培训,第45页,6,限制修饰系统,(restriction and modificaion),本世纪,50,年代初,，以,Arber,等人对,噬菌体在大肠杆菌不一样菌株上平板培养效应研究为基础，发觉了原核生物体内存在着寄生控制限制,(restriction),和修饰,(modification),系统。,dna的损伤修复专题知识培训,第46页,结论：,菌体限制修饰系统中限制性内切酶能将外来,DNA,切断,菌体本身,DNA,可受甲基化酶保护,。,二者称为限制,-,修饰作用,*,E.coli K,菌株和,B,菌株各有自己限制修饰系统,*E.coli C,菌株没有,;,细菌借助于,限制,-,修饰系统,来区分自己,DNA,和外源,DNA,。,dna的损伤修复专题知识培训,第47页,自己,DNA:,限制模式相同,DNA,同株系不一样个体,DNA,、寄生于其中质粒和噬菌体。,居民,DNA(resident DNA),：同一个细胞内不一样类型,DNA,，,包含细胞,DNA,，质粒,DNA,，噬菌体,DNA,等。,dna的损伤修复专题知识培训,第48页,核酸内切限制酶类型及其主要特征,特征,I,型,II,型,III,型,限制和修饰活性,单一多功效酶,分开核酸内切酶和甲基化酶,含有一个共同亚基双功效酶,核酸内切限制酶蛋白质结构,3,种不一样亚基,单一成份,2,种不一样亚基,切割位点,在距寄主特异性位点最少,700bp,地方可能随机地切割,位于寄主特异性位点或其附近,距寄主特异性位点,3,，,端,2426bp,处,甲基化作用位点,寄主特异性位点,寄主特异性位点,寄主特异性位点,识别未甲基化序列进行核酸内切酶切割,能,能,能,序列特异切割,不是,是,是,DNA,克隆中用处,无用,十分有用,用处不大,dna的损伤修复专题知识培训,第49页,I,类限制性内切酶特点,1,）,I,类限制性内切酶是异源多聚体，包含三个亚基,R,、,M,和,S,，其功效分别为限制性内切酶、甲基化酶和,DNA,特异位点识别。,2,）,I,类限制性内切酶与,DNA,结合依赖,M,亚基与辅助因子,S-,腺苷甲硫氨酸（,SAM,）相互作用。,3,）,I,类限制性内切酶与,DNA,分子结合后，依据该位点甲基化状态发挥对应酶活性，或修饰或切割。切割位点与识别位点相隔,1-5kb,。,4,）,I,类限制性内切酶种类较少，研究较多有大肠杆菌,EcoK,和,EcoB,。,dna的损伤修复专题知识培训,第50页,I,类限制性内切酶作用机制,dna的损伤修复专题知识培训,第51页,II,类限制性内切酶特点,II,类限制性内切酶由,H.O.Smith,等,1970,年首先在流感嗜血杆菌,Rd,型菌株中发觉。当前已经有,400,各种,II,类限制性内切酶被分离，它是分子量较小单体蛋白，识别和切割双链,DNA,分子时仅需要,Mg,2+,识别和切割位点序列有严格特异性。,dna的损伤修复专题知识培训,第52页,II,类限制性内切酶作用机制,dna的损伤修复专题知识培训,第53页,III,类限制性内切酶特点,III,类限制性内切酶由,R,亚基和,MS,亚基组成，其中,MS,亚基含有位点识别和甲基化修饰双重活性。,该类酶与,DNA,识别位点结合严格依赖,ATP,。修饰作用和切割作用取决于两个亚基之间竞争。修饰作用在识别位点内进行。切割序列位于识别位点一侧若干碱基对处，无序列特异性。,dna的损伤修复专题知识培训,第54页,当前对真核细胞,DNA,修复反应类型、参加修复酶类和修复机制了解还不多；,DNA,损伤修复与突变、寿命、衰老、肿瘤发生、辐射效应、一些毒物作用都有亲密关系。,比如,着色性干皮病,(xeroderma pigmentosum),是第一个发觉,DNA,修复缺点性遗传病。,dna的损伤修复专题知识培训,第55页,第三节 基因突变,dna的损伤修复专题知识培训,第56页,DNA,损伤后果突变,上述损伤会,最终造成,DNA,分子结构改变,，这种,DNA,分子水平上突变,(mutation),，是整体遗传突变基础,。,突变（,mutation,）,:,是遗传物质中任何可检测能遗传改变，但不包含遗传重组。,dna的损伤修复专题知识培训,第57页,1,突变类型,体细胞突变（,somatic mutation,）,:,对于一个多细胞生物来说，假如突变仅发生在体细胞中，那么这种突变是不会传递给后代。,但若突变发生在生殖细胞中，那么这种突变就能经过配子传递给下一代，在后代个体体细胞和生殖细胞中产生一样突变，这种突变就叫做,种系突变（,germ-lime mutations,）,。,突变能够发生在染色水平或者基因水平。染色体结构和数目标改变叫做,染色体畸变（,chromosomal aberration,）,，也称为,染色体突变（,chromosome mutation,）。,当染色体畸变包括到基因组中染色体套数改变称为,基因组突变（,genome mutation,），即整倍数改变,。,发生在基因水平突变称为,基因突变（,gene mutation,）,。,诱变剂处理所诱发突变称为,诱发突变（,induced mutation,）,，自然发生突变是,自发突变（,spontaneous mutatiow,）,。,dna的损伤修复专题知识培训,第58页,2,基因突变类型,2.1,从碱基改变分,：,1,）点突变,(point mutation),指,DNA,上单一碱基变异。,转换,(transition),：嘌呤替换嘌呤,(A,与,G,之间替换,),、嘧啶替换嘧啶,(C,与,T,之间替换,),；,颠换,(transvertion),：,嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤。,dna的损伤修复专题知识培训,第59页,2,）缺失,(deletion),指,DNA,链上一个或一段核苷酸消失。,3,）插入,(insertion),指一个或一段核苷酸插入到,DNA,链中。,4,）倒位或转位,(transposition),指,DNA,链重组使其中一段核苷酸链方向倒置、或从一处迁移到另一处。,5,）双链断裂,已如前述，对单倍体细胞一个双链断裂就是致死性事件。,dna的损伤修复专题知识培训,第60页,2.2,从突变效应分：,1,）移码突变,(frame shift mutaion),：,在为蛋白质编码序列中如缺失及插入核苷酸数不是,3,整倍数，则发生,读框移动,(reading frame shift),，使其后所译读氨基酸序列全部混乱。,移码突变大多数常产生无活性产物，,有些移码突变会在基因内部形成终止密码子，从而使所生成多肽链长度变短。,dna的损伤修复专题知识培训,第61页,移码突变,dna的损伤修复专题知识培训,第62页,2,）错义突变（,missense mutation,）,是指,DNA,改变后,mRNA,中对应密码子发生改变，编码另一个氨基酸，使蛋白质中氨基酸发生取代，可能减弱此蛋白功效，以至影响到突变体表型。,3,）无义突变（,nonsense mutation,）,是由,DNA,碱基突变使,mRNA,中产生了无义密码子，翻译时在对应位点会造成提前终止平截或截短，产生一条不完整多肽链，通常是没有功效。,dna的损伤修复专题知识培训,第63页,校正突变：,移码突变有时可由同一基因内另一碱基缺失或插入所抵消，但要求第二个移码突变发生在前一突变位点下游。这么第二个移码突变称为,校正突变,(suppressor mutation),。,dna的损伤修复专题知识培训,第64页,4,）中性突变（,neutral mutation,）,是在基因中有一对碱基对发生替换，引发,mRNA,中密码子改变，但多肽链中对应位点发生氨基酸取代并不影响蛋白质功效。,5,）缄默突变（,silent mutation,）或者,同义突变：,是中性突变中一个特殊情况。即在基因中碱基对发生替换，改变了,mRNA,密码子，结果蛋白质中对应位点是发生了相同氨基酸取代，因为氨基酸序列末发生改变，所以蛋白质仍含有野生型功效。,6,）回复突变（,reverse mutation,）,分成两类：,正向突变（,forward mutation,）,：其突变方向是从野生型向突变型；,回复突变,:,其突变方向是从突变型向野生型；回复突变可使突基因产生无功效或有个别功效多肽恢复个别功效或完全功效。,突变作用还能够经过其它位点突变而得到降低或校正，这便是前面已讨论过抑制突变（,suppressor mutation,）或者校正突变。,dna的损伤修复专题知识培训,第65页,3,基因突变后果,无影响,改变基因型,(genotype),而不改变表现型,(phenotype),；,产生遗传多态性（,DNA,多态性，蛋白质多态性）。,丧失一些功效；,生物体结构和功效异常引发疾病。,肿瘤,癌症发生,生殖细胞基因突变传递至后代，造成,遗传性疾病,发生。,致死性；,进化,生物体取得新性状，适应环境能力增强。,发生了有利于物种生存结果，使生物进化。,dna的损伤修复专题知识培训,第66页,4,突变和人类疾病,人类遗传性疾病已发觉,4000,各种，其中不少与,DNA,修复缺点相关，这些,DNA,修复缺点细胞表现出对辐射和致癌剂敏感性增加。,在当代人类生活环境中要接触很多化学物质，如药品、食品防腐剂、化装品、农药，用于工业一些原料污染物等等。其中很多成份含有致癌和致突变作用。,dna的损伤修复专题知识培训,第67页,名词解释,移框突变 无义突变 错义突变 增变基因 组成型表示,自己,DNA,问答题：,错配修复酶主要功效及作用机制。,核苷酸切除修复和重组修复修复时期及简单过程。,何为,RecA,蛋白，其在,SOS,系统中有何用途？,DNA,损伤修复主要类型。,dna的损伤修复专题知识培训,第68页,dna的损伤修复专题知识培训,第69页,dna的损伤修复专题知识培训,第70页,A,B,A B,C,A B C,A B,C,A,B,螺旋酶,Pol,螺旋酶,连接酶,切,补,切,封,dna的损伤修复专题知识培训,第71页,dna的损伤修复专题知识培训,第72页,dna的损伤修复专题知识培训,第73页,