最新分子遗传学第六章 遗传变异的机理1——基因突变.-药学医学精品资料.ppt

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1、最新分子遗传学第六章遗传变异的机理1——基因突变.-药学医学精品资料一、自发突变(spontanueousmutation)包括DNA复制的错误和自发损伤1．DNA复制错误（1）转换突变(transitionmutation)DNA中的碱基由一种异构体转变为另一种异构体的互变异构作用会引起碱基错配：第一节基因突变的分子础互变异构作用会引起碱基错配T烯醇式----GT-----G烯醇式C亚胺式----AC-----A亚胺式由于单个碱基的插入或缺失造成移码突变（frameshiftmutation）半胱丝氨谷氨缬

2、氨改变半胱精氨赖氨亮氨DNATGCTCGCAAGTTGATGCCGCAAGTTG↓读码框×××插入或缺失会造成其下游三联体密码子错读，生成完全不同的肽链。缺失T2．自发损伤除复制错误外，DNA自发性损伤造成突变(1)．细胞中经常发生脱嘌呤作用(depurination)，使脱氧核糖和碱基G或A连接的糖苷键被打断，从而失去G或A，复制时在脱嘌呤位点对面插入碱基造成突变。(2)．脱氨基作用(deamination)：如胞嘧啶C脱氨基后形成了尿嘧啶U，在复制过程中将与A配对，从而引起GC→AT转换突变脱氨基复制GC

3、AUAT突变NNNHH脱氨基作用ONNOOCytosineUracilNNNHHH3CO51脱氨基作用5-MethylcytosineNNOHOH3CHThymine细胞中有一种修复酶识别DNA中的尿嘧啶并将其切除，称尿嘧啶—DNA糖基酶5甲基胞嘧啶是发生GC→AT转换突变的热点。因为5甲基胞嘧啶脱氨基后形成的T不能被上述修复酶识别，因此不能被修复。二、诱发突变1.天然碱基类似物胸腺嘧啶类似物——5溴尿嘧啶（5-BU），由于胸腺嘧啶中5’CH3被Br取代会导致5-BU变换异构体，使其碱基的配对能力发生变化。1

4、4-7天然碱基类似物的掺入诱发突变胸腺嘧啶类似物——5溴尿嘧啶（5-BU），由于胸腺嘧啶中5’CH3被Br取代会导致5-BU变换异构体，使其碱基的配对能力发生变化。A——5-BUTG——5-BUc（酮式）（烯醇式）1．转换突变AT——GC掺入异构体复制ATA5-BUTG5-BUCGC突变2．GC——AT掺入异构体复制GCG5-BUCA5-BUTAT突变2．特异性错配——改变某一碱基的结构（1）烷化剂：如甲基磺酸乙酯EMS，烷化剂能在DNA上的四个碱基发生作用，使其增加烷基侧链，其最大的特异性是在鸟嘌呤的6位氧

5、上增加一个烷基侧链导致与T错配，从而在下个复制周期中产生GC→AT转换。NH2OH（2）羟胺HA：NH2OH也是一种特定诱发GC→AT转换的诱变剂。能在胞嘧啶4位上的氨基氮上发生羟基化作用产生N4羟基胞嘧啶，它能象T那样与A配对，产生GC→AT转换。胞嘧啶CN4羟基胞嘧啶腺嘌呤A(3).亚硝酸能诱发胞嘧啶脱氨基成为尿嘧啶U，尿嘧啶会与A配对，诱发GC→AT转换突变；亚硝酸还能诱发腺嘌呤脱氨基形成次黄嘌呤H，H能和C配对，诱发AT→GC转换突变。

6、

7、亚硝酸

8、

9、复制

10、

11、(1)GCAUAT

12、

13、C脱氨基

14、

15、

16、

17、

18、

19、亚

20、硝酸

21、

22、复制

23、

24、(2)ATHCGC

25、

26、A脱氨基

27、

28、

29、

30、亚硝酸可诱发两个方向上的转换。3．旁路复制——SOS系统细胞在有严重DNA损伤时，为避免致死所发出的紧急反应。其结果将发生一定水平的突变。（1）黄曲霉B1的诱变作用（AFB1）（2）UV的诱变作用□黄曲霉毒素B1的诱变作用（AFB1）是一种强烈的致癌物，它能在鸟嘌呤G上接上一个黄曲霉毒素分子，从而使其脱去嘌呤，在复制过程中会在脱嘌呤位置的对面优先插入一个腺嘌呤A，从而诱发GC→TA的颠换。GCGaCAFB1脱嘌呤GC正常TA突变AC□紫外线UV的诱变作用能

31、使DNA上同一链中相邻的TT变为二聚体TT，干扰正常碱基配对能力，在DNA复制过程中将发生错误导致突变。Covalentcross-links共价交联第二节生物学修复机制生物为了生存和繁衍后代，DNA必须精确的复制。但在DNA复制的忠实性上存在许多潜在危险。有机体是怎样使DNA复制保持高度的稳定性使变异减少到最低限度的呢？——细胞具有以各种方式修复DNA损伤的酶系统。一、损伤的直接修复UV引起的光损伤TT二聚体能被光复活酶修复，该酶能在暗处和TT二聚体结合，形成酶和DNA复合体，在光照条件下，复合体分解，使T

32、T二聚体分解为原先正常的碱基。光复活酶不能在暗处起修复作用，因此也称：光修复作用。14-3二、切补修复途径这种作用不需要光照，而是经修复酶将损伤切除修补的过程，亦称暗修复。1．一般切补修复：切补核酸酶（UVRA，B，C基因编码）能识别一些大的损伤，将受损碱基及两旁的碱基切除。造成的缺口由DNApolI合成填补，并由连接酶封口。切补核酸酶（UVRA，B，C基因编码）能识别一些大的损伤，将受损碱基及两旁