《基因突变和修复》PPT课件

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1、第六章基因突变和修复一、突变的类型1、碱基置换和移码突变碱基置换（substitution）：转换(Transition)：最普通的一种点突变，指一种嘧啶被另一种嘧啶代替，一种嘌呤被另一种嘌呤代替。使GC对被AT对替换，或者相反。颠换(Transversion)：另一种不常见的点突变，嘌呤被嘧啶代替或者相反，如AT对变成了TA、CG对。第一节基因突变移码突变（frameshiftmutation）：由碱基的缺失或插入造成。2.同义突变、错义突变和无义突变同义突变：指没有改变蛋白质氨基酸序列的碱基序列改变。——由于密码子的简并性错

2、义突变：指引起蛋白质氨基酸序列改变的碱基序列改变。无义突变：指引起蛋白质中某个氨基酸密码子变成终止密码子的碱基序列改变。DNA突变的类型-T-C-G-G-C-T-G-T-A-C-G--A-G-C-C-G-A-C-A-T-G-C-转换-T-C-G-A-G-C-T-G-T-A-C-G--A-G-C-T-C-G-A-C-A-T-G-C-插入A-T-C-G-C-T-G-T-A-C-G--A-G-C-G-A-C-A-T-G-C-缺失T野生型基因-T-C-G-A-C-T-G-T-A-C-G--A-G-C-T-G-A-C-A-T-G-C--T

3、-C-G-T-C-T-G-T-A-C-G--A-G-C-A-G-A-C-A-T-G-C-颠换碱基对的置换(substitution)移码突变(framesshiftmutation)自发突变（spontaneousmutation)：由于正常的细胞活动，或细胞与环境的随机相互作用，这些过程所引起的生物DNA序列的改变。诱发突变（inducedmutation):特定的化学或物理因素引起的DNA序列改变。3.自发突变和诱发突变DNA复制中的错误以DNA为模板按碱基配对进行DNA复制是一个严格而精确的事件，但也不是完全不发生错误的。

4、DNA的自发性化学变化生物体内DNA分子可以由于各种原因发生变化，至少有：①碱基的互变异构；②碱基的脱氨基作用；③脱嘌呤与脱嘧啶；④碱基修饰与链断裂自发突变：物理因素：紫外线引起的DNA损伤当DNA受到最易被其吸收波长（～260nm）的紫外线照射时，会使同一条DNA链上相邻的嘧啶以共价键连成二聚体。诱发突变：类型：TT二聚体（）、CC二聚体（）、CT二聚体（）TTCCCT电离辐射引起的DNA损伤电离辐射损伤DNA有直接和间接的效应。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周围其他分子（主要是水分子）吸收射线能

5、量产生具有很高反应活性的自由基进而损伤DNA。损伤包括：①碱基变化;②脱氧核糖变化;③DNA链断裂;④交联。烷化剂对DNA的损伤①碱基烷基化;②碱基脱落;③断链;④交联烷化剂：有活泼烷基，可转移到碱基或磷酸上，如硫酸二甲酯、芥子气等。鸟嘌呤的O6和N7最易烷基化，导致错配(GT)或脱落。磷酸三酯不稳定，易断裂。化学因素：鸟嘌呤guanineG芥子气分子式芥子气：ββ'-二氯二乙硫醚芥子气毒气弹日军遗弃的芥子气造成的伤害碱基或核苷类似物对DNA的损伤：机制：可竞争抑制核苷酸合成或掺入核酸导致错配。如：5-溴尿嘧啶（5-BU）、5-

6、氟尿嘧啶（5-FU）、2-氨基腺嘌呤（2-AP）等。人工可以合成一些碱基类似物用作促突变剂或抗癌药物。代谢活化物对DNA的损伤：如：苯并笓、黄曲霉毒素等。经混合功能氧化酶催化形成环氧化物，与核酸结合，造成突变。修饰剂对DNA的损伤：一些人工合成或环境中存在的化学物质能专一修饰DNA链上的碱基或通过影响DNA复制而改变碱基序列。例如：亚硝酸盐及亚硝胺。前者造成脱氨，使C脱氨变成U，经过复制就可使DNA上的G-C变成A-T对；后者氧化后生成烷化剂和自由基。第二节直接修复（directrepair）生物体内存在多种DNA损伤以后却并不

7、需要切除碱基或核苷酸的机制，这种修复方式称为DNA的直接修复。一、嘧啶二聚体的光复活修复将经紫外线照射后的细胞立即暴露在可见光下时，其存活率大幅度提高，突变率相应降低。UV引起的DNA损伤，由于可见光的照射而得以恢复的现象称为光复活作用。机制：光解酶（photolyase）在黑暗中专一地识别嘧啶二聚体并与之结合，形成酶-DNA复合物，当给予光照（350~500nm波长的蓝光）时，酶利用光能将二聚体拆开，恢复原状，使DNA损伤得到修复。1、形成嘧啶二聚体2、光复合酶结合于损伤部位3、酶被可见光激活4、修复后酶被释放DNA紫外线损伤

8、的光复合酶修复二、烷基转移酶介导的修复修复发生在碱基的O位及磷酸骨架上的烷基化，由“自杀式脱甲基化酶”催化。这种酶能将修饰碱基上的甲基转移到自身的半胱氨酸上，在DNA上留下正确的碱基，但自身失活，并随后降解，故称“自杀修复”。这种蛋白属诱导性合成蛋白，如：Ada