基因突变和表观遗传变异

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1、9基因突变和表观遗传变异表观遗传变异9.1基因突变的类型3.突变的性质：稀有性（10-4~10-9）可逆性，突变的多方向性与复等位基因体细胞突变与生殖细胞突变2.突变的类型：形态~，生化~，失去功能的~：无效~-渗漏~，获得功能的~，致死~条件致死~突变的多方向性与复等位基因中性突变（neutralmutation）多肽链中相应位点发生的氨基酸的取代并不影响蛋白质的功能;沉默突变（silentmutation）蛋白质中相应位点发生了相同氨基酸的取代，即同义突变。移码突变（frameshiftmutation）回复突变（reversemutation），

2、一类是正向突变（forwardmutation）突变方向是从野生型向突变型；另一种是回复突变，其突变方向是从突变型向野生型抑制突变（suppressormutation）突变的作用还可以通过其它位点的突变（AB）而得到补偿或校正。9.2基因突变的分子基础9.2.1.自发突变的分子基础突变率（mutationrate）指在单位时间内某种突变发生的概率.9.2.1.1DNA复制错误9.2.1.2自发的化学变化1.脱嘌呤（depurination）作用2.脱氨（基）(deamination)作用3.氧化作用损伤碱基（oxidativelydamagedbases）4.转座子和插

3、入序列引起的突变DNA结构与复制3’→5’核酸外切酶活性——校对功能DNA复制中的保真机制碱基的互变异构可造成复制差错碱基的互变异构可造成复制差错DNA复制中碱基互变异构引起的突变DNA复制中碱基互变异构引起的突变DNA复制中碱基环出/跳格造成移码突变DNA复制中碱基环出/跳格造成缺失与重复9.2.1.2自发的化学变化1.脱嘌呤作用2.脱氨基作用:C→U脱氨基作用:5mC→T[突变热点]3.氧化作用损伤碱基过氧化物原子团（O2-）（H2O2），（-OH）等需氧代谢的副产物都是有活性的氧化剂，它们可导致DNA的氧化损伤，T氧化后产生T－乙二醇，G氧化后产生8-氧-7,8二氢

4、脱氧鸟嘌呤、8-氧鸟嘌呤(8-O-G)或“GO”，GO可和A错配，导致G→T。9.2.1.3转座子和插入序列引起的基因突变9.2.1.4不等交换产生重复和缺失突变9.2.2诱发突变的分子基础9.2.2.1放射线的诱发突变紫外线、X-射线、γ射线、宇宙射线9.2.2.2化学物质的诱发突变1.碱基类似物(1)5-溴尿嘧啶（5-bromouracil,5-BU）(2)氨基嘌呤（2-aminopurine2-AP）(3)迭氮胸苷（AZT,azidothymidine）2.碱基的修饰剂(1)亚硝酸（introusacid,NA）(2)羟胺(3)烷化剂，它们的作用是使碱基烷基化3.D

5、NA插入剂原黄素（proflavin）吖啶橙（acridineorange）溴化3,8-二氨基-5-乙基-6-苯基菲啶鎓（etnidiumbramide）ICR的复合物等9.2.2.1放射线诱发的突变电离辐射（X-，-射线）诱发染色体畸变和基因突变（碱基降解/脱氨……）射线波长-能量-诱变效应的关系UV照射造成嘧啶二聚体-切除-碱基随机插入=突变9.2.2.2化学物质诱变1.碱基类似物（1）5-溴尿嘧啶和T很相似，仅在第5个碳元子上由Br取代了甲基,5-BU有酮式、烯醇式两种异构体，可分别与A及G配对结合碱基类似物（5-BU）的掺入——转换碱基类似物（2-AP）的掺入—

6、—转换碱基类似物（2-AP）的掺入——转换(2)2-氨基嘌呤(2-AP)也是碱基的类似物，有正常状态和稀有状态两种异构体，可分别与T和C配对结合。当2-AP掺入到DNA复制中时，由于其异构体的变换而导致A∶TG∶C2.碱基的修饰剂(1)亚硝酸（introusacid,NA）有氧化脱氨作用，可使G第2个碳原子上的氨脱去，产生黄嘌呤（xanthine,x），次黄嘌呤(H)仍和C配对，故不产生转换突变。但C和A脱氨后分别产生U和次黄嘌呤H，产生了转换，使C∶G转换成A∶T，A∶T转换成G∶C亚硝酸（introusacid,NA）有氧化脱氨作用，可使G→黄嘌呤（X）仍和C配对，

7、故不产生突变；但C脱氨→U，使C∶G转换成A∶T；A脱氨→次黄嘌呤H，使A∶T转换成G∶C。碱基修饰剂的诱变作用(1)亚硝酸(2)羟胺(3)MMS/EMS（2）羟胺只特异地和胞嘧啶起反应，在第4个C原子上加-OH，产生4-OH-C，此产物可以和A配对，使C∶G转换成T∶A(3)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，它们的作用是使碱基烷基化，EMS使G的第6位烷化，使T的第4位上烷化，结果产生的O-6-E-G和O-4-E-T分别和T、G配对，导致G∶C对转换成A∶T对；T∶A对