dna的损伤和修复

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1、DNA的损伤和修复南华大学心血管疾病研究所动脉硬化学湖南省重点实验室1DNA的损伤和修复Mutagen(诱变剂）完全修复DNA损伤碱基的化学反应损伤的修复不能有效修复不完全修复凋亡畸变回复正常2诱发DNA损伤的因素：环境因素：辐射、化学毒物、药物、病毒感染、植物和微生物代谢产物等。生理因素：机体代谢过程中产生的有毒物质、DNA复制错配、DNA本身的热不稳定性。第一节多种因素可引起DNA损伤并具有各自的机制3（一）辐射致DNA损伤根据作用原理的不同：电离辐射（α粒子，β粒子，γ射线，Χ射线等）直接作用：能量直接传递给大分子而引起结构的破坏间接作用：辐射先作用于溶剂分子而产生

2、活性物质从而导致细胞损伤非电离辐射（紫外线以及能量低于紫外线的电磁辐射）一、DNA损伤的因素及其机制4返回目录返回主页5紫外线的致损伤作用6（二）自由基致DNA损伤自由基：指能够独立存在，核外带有未配对电子的原子和分子。自由基的产生可以是外界因素与体内物质共同作用的结果。自由基可导致碱基、核糖、磷酸基的损伤，引起DNA的结构和功能异常。7（三）化学毒物致DNA损伤按其作用原理可分为：碱基类似物碱基修饰物嵌入染料81、碱基类似物（Baseanalog）2-氨基嘌呤2-Aminopurine5-溴尿嘧啶5-BromineUracilOOBrNH2是指与DNA正常碱基结构类似的

3、化合物,在DNA复制时掺入并与互补链上碱基配对,从而引起碱基对的置换.95-BrU:G:A烯醇式enolBrOHHOBr酮式KetoHOAGCTTCCTATCGAAGGATAGCTBCCTATCGAAGGAT酮式5-BrU的渗入AGCTBCCTATCGAAGGATAGCTCCCTATCGAGGGAT第二轮复制A·TG·C转变AGCTBCCTATCGAGGGATAGCTTCCTATCGAAGGAT第一轮复制酮式到稀醇式的转变烯醇式渗入为G·CA·T转变102、碱基的化学修饰剂又称化学突变剂：指对DNA链中的碱基的修饰,改变其配对性质,进而改变DNA结构的化合物.亚硝酸（

4、nitrousacidHNO2）羟氨（hydroxylamineHA）甲磺酸乙酯（ethylmathanesulfonateEMS）N-甲基-N’-硝基-N-亚硝基胍（N-mathyl-N’-nitro-N-nitrosoguanidionNNG）11（a）亚硝酸修饰G、C、A；（b）羟基修饰C；（c）甲基磺酸乙酯修饰T（引自Russell,1992）.123、嵌入染料对DNA的损伤作用吖啶橙(AcridineOrangeAO)扁平染料分子溴化乙锭(EthidiumBromideEB)-ATTTTTCG--TAAAAAGC--ATTTCG--TAAAGC-TAOT-ATE

5、BTTTTCG--TA分子插入AOEB-ATTTCG--TAAAGC--ATX’TTTTCG--TAXAAAAGC-XAAAAGC-结果产生－－－移框突变13二、DNA损伤的类型DNA分子中的碱基、核糖和磷酸二酯键等均是DNA损伤作用的靶点。常见的损伤有:碱基脱落、碱基破坏、嘧啶二聚体形成、单链和双链DNA断裂、DNA交联、DNA-蛋白质交联等。14（一）碱基和核糖的破坏由于碱基或者核糖的损伤，在DNA链上形成不稳定位点，最终可导致DNA链的断裂。1516DNA分子上的碱基错配称点突变(pointmutation)。发生在同型碱基之间，即嘌呤代替另一嘌呤，或嘧啶代替另一嘧

6、啶。1.转换发生在异型碱基之间，即嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤。2.颠换（二）错配17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18（三）DNA链断裂磷酸二酯键的断裂和脱氧戊糖的破坏是引起DNA链断裂的直接原因。碱基的破坏和脱落在DNA链上形成的不稳定位点是DNA链断裂的间接原因。单链断裂（SSB）：一条链断裂的DNA双股螺旋双链断裂（DSB）：两条链于同一处或紧密相邻处同

7、时断裂。19（四）DNA交联链间交联：DNA双螺旋链上一条链上的碱基和另一条链上的碱基以共价键结合链内交联：DNA分子中同一条链内的两个碱基以共价键结合DNA－蛋白质交联：DNA和蛋白质以共价键结合20第二节DNA损伤的修复DNA损伤的修复：指纠正错配的碱基，清除DNA链上的损伤，恢复DNA正常结构的过程。常见的DNA修复方式：直接修复、切除修复、错配修复和重组修复21(一）直接修复直接修复细胞对DNA的某些损伤可以用很简单的方式加以修复在单一基因产物的催化下，一步反应就可以完成。这种修复方式叫直接修复。包括：酶光学复活、嘌呤