DNA损伤突变和修复.ppt

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1、基因突变（genemutation）:在生物进化过程中，由于生物体内外环境多种因素的影响，使遗传物质的结构改变而引起遗传信息的改变，均可称为突变。从分子水平来看，突变主要表现为DNA分子上碱基的改变。P681各种体内外因素所导致的DNA组成与结构的变化称为DNA损伤（DNAdamage）(1)DNA的结构发生永久性改变，即突变(2)导致DNA失去作为复制和/或转录的模板的功能，使细胞的功能出现障碍，重则死亡。DNA损伤的后果:2生物多样性依赖于：DNA突变DNA修复平衡受损细胞的转归，很大程度上取决于DNA的修复效果：（1）正确有

2、效的修复（2）损伤严重，不能被有效修复（3）不完全修复3突变的意义（一）突变是进化、分化的分子基础。（二）只有基因型改变的突变形成DNA的多态性这种突变没有可察觉的表型改变，如兼并密码子第三位碱基的改变、蛋白质非功能区段上编码序列的改变等。多态性用于描述个体之间的基因型差别现象。（三）致死性的突变可导致个体、细胞的死亡（利用此特性消灭有害病原体）。（四）突变是某些疾病的发病基础。P694第一节多种因素可引起DNA损伤并具有各自的机制5一、引起DNA损伤的因素*紫外线照射*电离辐射自发突变：频率：10-9*5-溴尿嘧啶(5-BU)*

3、羟胺*亚硝酸盐*氮芥类物理生物化学诱变因素病毒等P706（一）DNA的自发性损伤P701、DNA的复制错误2、DNA的修复合成修复系统将DNA损伤部位的一段DNA切除，再以互补链为模板重新合成DNA，又称DNA非程序合成。3、碱基的自发突变脱氨基:A、G、C环外氨基丢失碱基丢失:无碱基位点(AP部位)4、正常代谢产物对DNA的损伤氧自由基造成DNA链断裂7嘌呤碱(purinebases)CNCCCNNNCHHH123456789HCNCHCCCNNHCHNH26O鸟嘌呤(2-氨基，6-氧嘌呤)腺嘌呤Adenine（6-氨基嘌呤）2

4、CNCCCCNNHCHH2N6GuanineH8O嘧啶碱（pyrimidinebases）HCNHCCHCHN123456OONCHNCHCCHH尿嘧啶（U）OCHNCCCHNHCH3胸腺嘧啶（T）NH2OCCNCHCHNH胞嘧啶（C）（2-氧,4-氨基嘧啶）（2,4-二氧嘧啶）（5-甲基尿嘧啶）9CNCHCCCNNHCH6HO次黄嘌呤CNCCCCNNHCH6HOHO黄嘌呤脱氨基Guanine2CNCCCCNNHCHH2N6HOCNCHCCCNNHCHNH26Adenine10OONCHNCHCCHH尿嘧啶（U）NH2OCCNCH

5、CHNH胞嘧啶（C）脱氨基11（二）环境造成的DNA损伤P701、紫外线引起的DNA损伤UVTGAACCACTTGG胸腺嘧啶二聚体DNA之间交联DNA与蛋白质交联DNA链断裂122、电离辐射引起DNA损伤（1）导致碱基变化主要由·OH自由基引起，包括DNA链上碱基氧化修饰、过氧化物形成、碱基环的破坏和脱落等。（2）导致脱氧核糖变化脱氧核糖上每个碳原子和羟基上氢都能与·OH反应,导致脱氧核糖分解，最终引起DNA链断裂（3）导致DNA链断裂可使脱氧核糖破坏或磷酸二酯键断开而导致DNA链断裂。有单链断裂、双链断裂等不同形式。（4）引起D

6、NA链交联DNA-DNA交联、DNA-蛋白质交联。是细胞受电离辐射后在显微镜下看到的染色体畸变的分子基础133、烷化剂引起DNA损伤（1）导致碱基烷基化G的N7和A的N3最容易烷基化，G的N7被烷基化后改与T配对，G-C→A-T（2）导致碱基脱落G烷基化后的糖苷键不稳定，易脱落形成DNA上无碱基位点，复制时可插入任何核苷酸，使序列改变。（3）导致DNA链断裂磷酸二酯键上的O易烷基化，形成不稳定的磷酸三酯键，糖与磷酸间发生水解，DNA链断裂。（4）引起DNA链交联单功能基烷化剂：甲基甲烷碘酸双功能基烷化剂：DNA链内、链间、以及与蛋

7、白质的交联氮芥、硫芥；环磷酰胺；二乙基亚硝酸14R

8、+R

9、+-烷基化鸟嘌呤m7G鸟嘌呤G鸟嘌呤*G*（1）电荷平衡N1脱氢123456789烷基化例：当“G”的N7-位烷基化→N+7-R，会出现两种情况：（1）电荷平衡，N1脱氢；15G*少了一个氢键条件，G*不能与C配对，改为与T配对。导致基因转换型突变。……G*…………T……5´……G……3´……C……G烷基化N1脱氢16（2）G烷基化后，糖苷键断裂出现脱嘌呤现象。插入碱基修复时，有1/4的可能性恢复正常，有3/4的可能性变异。1.GG正常2.GA3.GT4.GC——变

10、异了R17损伤交连这种“X”型的交连，导致染色体畸变，细胞容易死亡。两条双链DNA184、碱基类似物、修饰剂引起碱基对的改变（1）碱基类似物用作促突变剂或抗癌药物5-氟尿嘧啶（5-FU）、5-溴尿嘧啶（5-BU）、2-氨基腺嘌呤（2-AP）。（2）