《突变和重组机》ppt课件

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1、第十章突变和重组机理§10.1突变的分子基础§10.1.1碱基类似物的诱发突变碱基替换(basesubstitution)：一个碱基对被另一碱基对替换。包括转换(transtion)和颠换(transversion)。移码突变(frameshiftmutation)：增加或减少一个或几个碱基对。Baseanalogues可以在DNA复制中代替某种碱基，引起配对错误，从而由一种碱基对代替另一种碱基对。5-溴尿嘧啶(5-bromouracil,BU)是胸腺嘧啶的结构类似物。AT·AT·ABU·GBU·AT·ABU·GC·GC·G

2、BU·ABU·ABU·GC·GC·AT·2-氨基嘌呤(2-aminopurine)可取代腺嘌呤与T配对A·TAP·TA·TA·TAP·CGC·AP·T叠氮胸苷(AZT,azidothymidine)：T的类似物是用于治疗爱滋病(acquiredimmunodeficiencysyndrome)的一种药物。HIV-1人的细胞反转录RNAcDNA整合入宿主DNA新病毒AZT在病毒RNA→DNA的阶段是反转录酶的底物，但在细胞中却不是DNA聚合酶的合适底物。这样AZT的作用是一种选择性的毒物，可以抑制病毒cDNA的产物，阻断新的病

3、毒的合成。§10.1.2改变DNA化学结构的诱变剂亚硝酸(nitrousacid,HNO2)：具有氧化脱氨作用。AHHNO2CUHNO2GHNO2XC·GNAU·AA·TA·TNAH·CC·G发生碱基转换烷化剂烷化剂是目前应用最广泛而有效的诱变剂。最常用的有甲基磺酸乙酯(EMS)、甲基磺酸甲酯(MMS)、亚硝酸胍等。它们都带有一个或多个活泼的烷基，这些烷基能够移到其他电子密度较高的分子中去，是碱基许多位置上增加了烷基，从而多方面改变氢键的结合能力。烷化作用主要发生在碱基的N1、N3、N7位置上。最容易发生在G的N7位置上，形

4、成7-烷基鸟嘌呤。7-烷基鸟嘌呤可与胸腺嘧啶配对，从而产生GC→AT的转换。烷化作用可使DNA的碱基容易受到水解而从DNA上裂解下来，造成碱基的缺失。从而引起碱基的转换与颠换及移码突变。结合到DNA分子上的化合物（插入突变剂）(Intercalatingmutagents)包括原黄素(proflavin)、acridineorange等。它们通过插入到DNA双螺旋双链或单链的两个相邻的碱基之间，起到插入诱变的作用，这种突变往往是移码突变。Acridine类诱发突变的一个重要特征是，acridine化合物所诱发的突变型能用ac

5、ridine来使之回复，但不能有碱基类似物使之回复TACGAATCGGGTATTATGCTTAGCCCATAATACGAATCGGGTATTATGCTTAGCCCATAACG染料分子嵌入复制插入一个碱基对移码突变辐射的诱变作用紫外线（ultravioletlight，UV）：能使DNA产生两种光生成物－－环丁烷嘧啶光二聚体和6-4光生成物。胸腺嘧啶二聚体通常发生在同一DNA链上两个相临的胸腺嘧啶之间，也可发生在不同单链之间，这种二聚体是很稳定的。阻碍单链分开，影响复制复制在胸腺嘧啶对应处随意渗入碱基，引起突变。黄曲霉素B1(

6、aflatoxinB1,AFB1)在鸟嘌呤N-7位置上形成一个加成复合物进而产生无嘌呤位点。它要求SOS系统参与，SOS越过这些无嘌呤位点并在其对应处选择性插入腺嘌呤。ACGTATGCATAFB1ACTATGCAT复制ACGTATGCAT＋ACTATGAAT复制ACTTATGAAT基因突变与氨基酸顺序同义突变(samesensemutation)：密码子发生改变，但所编码的氨基酸不变。错义突变(missensemutation)：DNA中碱基对替换，使mRNA的某一密码子改变，由它所编码的氨基酸不同。很多错义突变造成蛋白质的

7、部分或完全失活，从而表现出突变性状。无义突变(nonsensemutation)：碱基替换改变了mRNA上的一个密码子，成为3个密码子UAG，UAA和UGA中的一个时，就出现无义突变。突变热点(hotspotsofmutation)和增变基因(mutatorgenes)突变位点在基因内的分布并不是随机的，某些位点上突变型很多，其突变率大大高于平均数。这些位点就称为突变位点。形成突变位点的最主要原因是5-甲基胞嘧啶(MeC)的存在。MeC诱变剂氧化脱氨T短的重复序列也容易形成突变热点。因为这些地方容易发生插入或缺失，这是由于D

8、NA复制时发生模板链与新生链之间碱基配对的滑动造成的。增变基因(mutatorgenes)：基因组中某些基因的突变可使整个基因组的突变率明显上升，这类基因称为增变基因。增变基因主要有两类：DNA多聚酶的各个基因和Dam基因。DNA多聚酶基因突变多聚酶的3′→5′校对功能丧失或降低dam基因