医学遗传学课件_t03基因突变

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1、03基因突变GeneMutation基因突变前言诱发基因突变的因素基因突变的一般特性基因突变的分子机制DNA损伤的修复前言一切生物细胞内的基因都能保持其相对稳定性，但在一定内外因素的影响下，遗传物质就可能发生变化，这种遗传物质的变化及其所引起的表型改变称为突变（mutation）。诱发基因突变的因素在自然条件下，未经人工处理而发生的突变为自发突变（spontaneousmutation）。经人工处理而发生的突变是诱发突变（inducedmutaion）。能诱发基因突变的各种内外环境因素统称为诱变剂（mutagen）。一、物理因素紫外线紫外线的照射可使DNA顺序中相邻的

2、嘧啶类碱基结合成嘧啶二聚体，最常见的为胸腺嘧啶二聚体（TT）。在复制或转录进行时，该处碱基配对发生错误，从而引起新合成的DNA或RNA链的碱基改变。紫外线诱发的胸腺嘧啶二聚体电离辐射射线直接击中DNA链，DNA分子吸收能量后引起DNA链和染色体的断裂，片断发生重排，引起染色体结构畸变。其它物理因素电磁辐射高温严寒二、化学因素羟胺（hydroxylamine，HA）可使胞嘧啶（C）的化学成分发生改变，而不能正常地与鸟嘌呤（G）配对，而改为与腺嘌呤（A）互补。经两次复制后，C-G碱基对就变换成T-A碱基对。羟胺引起DNA碱基对的改变亚硝酸或含亚硝基化合物可使碱基脱去氨基（

3、-NH2）而产生结构改变，从而引起碱基错误配对。亚硝酸引起DNA碱基对的改变图中A被其脱去氨基后可变成次黄嘌呤（H），H不能再与T配对，而变为与配对，经DNA复制后，可形成T-A→C-G的转换。烷化剂具有高度诱变化学因素活性的烷化剂，可将烷基（CH3-、C2H5-等）引入多核苷酸链上的任何位置，被其烷基化的核苷酸将产生错误配对而引起突变。烷化剂引起的DNA碱基对的改变碱基类似物某些碱基类似物可以取代碱基而插入DNA分子引起突变。芳香族化合物吖啶类和焦宁类等扁平分子构型的芳香族化合物可以嵌入DNA的核苷酸序列中，导致碱基插入或丢失的移码突变。三、生物因素病毒风疹、麻疹、

4、流感、疱疹等真菌和细菌毒素基因突变的一般特性多向性同一基因座上的基因可独立发生多次不同的突变而形成复等位基因。可逆性突变的方向可逆,可以是正突变，也可以是回复突变。有害性突变会导致人类许多疾病的发生。稀有性在自然状态下发生突变的频率很低。随机性可重复性基因突变的分子机制静态突变动态突变一、静态突变（staticmutation）是在一定条件下生物各世代中以相对稳定的频率发生的基因突变。可分为点突变和片段突变。点突变（pointmutation）DNA链中一个或一对碱基发生的改变，两种形式：碱基替换和移码突变。碱基替换（basesubstitution）DNA链中碱基之

5、间互相替换，从而使被替换部位的三联体密码意义发生改变。转换（transition）:一种嘌呤-嘧啶对被另一种嘌呤-嘧啶对所替换。颠换（transvertion）:一种嘌呤-嘧啶对被另一种嘧啶-嘌呤对所替换。同义突变（samesensemutation）碱基被替换之后，产生了新的密码子，但新旧密码子同义，所编码的氨基酸种类保持不变，因此同义突变并不产生突变效应。无义突变（non-sensemutation）碱基替换使编码氨基酸的密码变成终止密码UAA、UAG或UGA。错义突变（missensemutation）碱基替换使编码某种氨基酸的密码子变成编码另一种氨基酸的密码子

6、，从而使多肽链的氨基酸种类和序列发生改变。终止密码突变（terminatorcodonmutation）DNA分子中的某一个终止密码突变为编码氨基酸的密码，从而使多肽链的合成至此仍继续下去，直至下一个终止密码为止，形成超长的异常多肽链。影响非密码子区域的突变调控序列突变：使蛋白质合成的速度或效率发生改变，进而影响着这些蛋白质的功能，并引起疾病。内含子与外显子剪辑位点突变：GT-AG中的任一碱基发生置换而导致剪辑和加工异常，不能形成正确的mRNA分子。移码突变（frame-shiftmutation）基因组DNA链中插入或缺失1个或几个碱基对，从而使自插入或缺失的那一点

7、以下的三联体密码的组合发生改变，进而使其编码的氨基酸种类和序列发生变化。移码突变碱基对插入和（或）缺失的数目和方式不同，对其后的密码组合的改变的影响程度不同。移码突变引起的最小变化是在DNA链上增加或减少一个遗传密码导致合成的多肽链多或少一个氨基酸，若大范围改变密码组合则会引起的整条多肽链的氨基酸种类及序列的变化。移码突变的后果严重，通常是导致一条或几条多肽链丧失活性或根本不能合成，进而严重影响细胞或机体的正常生命活动。片段突变片段突变是DNA链中某些小片段的碱基序列发生缺失、重复或重排。二、动态突变串联重复的三核苷酸序列随着世代传递而拷贝数逐代累加