chapter-7-基因突变与遗传重组的分子机制.ppt

《chapter-7-基因突变与遗传重组的分子机制.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Chapter7基因突变与遗传重组的分子机制有关突变的几个名词突变体(mutant)：只与野生型或正常型不同的基因或个体突变(mutation)：指DNA分子上发生的可遗传的变化突变剂(mutagen)：只能引起突变（或增加突变频率）的物理的或化学因素诱变（Mutagenesis）：产生突变的过程istheprocessofproducingamutation.MutationsareoffundamentalimportanceinMB突变时遗传变异和进化的动力主要动力。一般情况下，突变时对生物体是有害的。少数可产生有利的突变。突变的生物体

2、是研究基因功能的重要手段。7.1基因突变根据DNA发生的变化，可以将突变分为点突变，插入或缺失突变等A、点突变分为转换和颠换两种类型：转换（Tansitions）指嘧啶与嘌呤之间，或嘧啶与嘧啶之间的变化。颠换（Transversion）：嘌呤与嘧啶之间的变化Fig7.1ApointmutationcanbepermanentlyincorporatedbyDNAreplication点突变可引起mRNA上密码子的改变，根据密码子的突变类型将突变分为：Silentmutation(沉默突变)(p308)Misensemutation(错义突变)

3、(p307)Nonsensemutation(无义突变)(p307)7.1基因突变B、插入和缺失突变一般情况下可能引起移框突变移框突变:由于基因编码区的单个或两个碱基的缺失或插入，引起的mRNA上读码框的改变。三碱基的缺失，尽管不改变读码框，只引起个别氨基酸的缺失，但可能引起DNA复制的不稳定性。如cysticfibrosis(遗传性胰腺病)Fig7.2examplesoftypesofmutationsinprotein-codingsequences7.1.2基因突变后的表达类型突变后赋予生物体表现型，如形态特征、生理特征的变化。条件型突

4、变：在一定的环境条件或某种遗传背景下才能表现出来的突变性状。7.1.3基因的诱发突变能够引起DNA变化有很多物理或化学物质，这些物质因使正常的DNA双螺旋发生了变化，导致在复制过程中，偏离正常的碱基配对方式，最终引起基因的突变。1、单碱基的变化脱氨基作用GCbasepairtoGUmayleadtoamutantRNAorproteinproduct烷基化GCbasepairtoATpair氧化GCbasepairtoATpairHoogsteenbasepair7.1.3有关DNA突变的类型2结构的改变UV线引起TTorCT二聚体，形成的二

5、聚体使得DNA双螺旋结构的改变，使DNA复制过程中，结合酶的前进受阻。嵌入试剂（forexample:EB)能引起DNA在复制过程中碱基的缺失或插入碱基类似物（Baseanalogs引起复制过程中碱基的错配。7.1.3有关DNA突变的类型3DNA骨架链的断裂无碱基位点:由于核苷酸上，碱基和核糖间的糖苷键的断裂，导致了碱基的缺失。双链的断裂(mostsevereDNAdamage)7.1.3有关DNA突变的类型7.2生物体保证稳定遗传的机制（DNA的修复）7.2.1DNA复制过程中的错配修复在DNA复制过程中，尽管DNA聚合酶具有比较高的保真性

6、，但参入错误碱基的概率仍然在10-8，但自然突变的频率在10-117.2.1哺乳动物中的细胞中碱基错配修复对错配碱基的识别（通过新生碱基链中甲基化程度的识别进行，MutSα-MutLαcomplex）5’or3’单链的断裂（由核酸内切酶（EXO1）来完成，该内切酶与DNA复制机器PCNA和RFC形成复合体EXO1利用其外切酶的功能将包含错配碱基的部分切除。4)DNA聚合酶δ将切开的单链从5’→3’合成（DNA聚合酶δ需要其他因子的辅助）5)DNA连接酶将切口链接7.2.2尿嘧啶-N-糖苷系统（碱基切除修复，ung修复）尿嘧啶-N-糖苷切除形成

7、无碱基位点C碱基脱氨基或DNA复制过程中直接参入无嘌呤/无嘧啶核酸内切酶7.2.2.1光修复DNA光修复酶打开二聚体嘧啶二聚体吸收可见光由蛋白复合体识别嘧啶二聚体由解旋酶将嘧啶二聚体处的双螺旋解开7.2.2.2切补修复（Nucleotideexcisionrepair07.2.2.2切补修复3‘内切酶，6个碱基5‘内切酶，20个碱基特异的内切酶在损伤5‘端和3’端打开磷酸二酯键释放损伤的单链修复合成链接倾向错误修复的结果a)可能在损伤的部位插入一个不正确的碱基，造成代换突变b)可能在损伤的下游插入一个碱基，形成移框突变。倾向错误修复是的细胞得

8、以存活，但存在高突变的率。E.Coli中该途径是存在“SOSpathway”中。7.2.2DNA修复的倾向错误修复(补充)1DNA复制及其在TT二聚体处停滞。2复制