生物化学第15章DNA损伤与修复
26页1、PutianUniversity,临本12级,1,DNA Damageand Repair,第15章,DNA损伤与修复,PutianUniversity,临本12级,2,DNA损伤 DNA Damage,第一节,PutianUniversity,临本12级,3,DNA损伤的概念,各种因素(体内、体外)所导致的DNA组成与结构的变化称为DNA损伤(DNA damage),一、引起DNA损伤的因素,(一)细胞内源的因素,DNA复制错误:例如四种dNTP之间的不平衡导致错配 DNA自身的不稳定性:碱基的自发脱氨基; DNA的脱嘌呤/脱嘧啶导致碱基脱落 机体代谢过程中产生的活性氧:DNA, 蛋白质和脂质的氧化,PutianUniversity,临本12级,4,DNA分子上的自发脱嘌呤作用和自发脱氨基作用,PutianUniversity,临本12级,5,1、物理因素 : 包括紫外线(UV)、x射线、射线等各种辐射。,紫外线常常引起嘧啶二聚体的形成,如TT,TC,CC等二聚体。这些嘧啶二聚体由于形成了共价键连接的环丁烷结构,因而会引起复制障碍。,(二)环境(外源)因素,PutianUnivers
2、ity,临本12级,6,自由基导致的DNA损伤 碱基类似物导致的DNA损伤 碱基修饰剂、烷化剂导致的DNA损伤 嵌入性染料导致的DNA损伤,2、化学因素:,3、生物因素:,PutianUniversity,临本12级,7,二、DNA损伤的类型,碱基脱落:无碱基位点 碱基结构破坏:碱基修饰 嘧啶二聚体形成 DNA单链或双链断裂 DNA交联:DNA-DNA交联和蛋白质-DNA交联,活性氧的碱基修饰作用,PutianUniversity,临本12级,8,离子辐射引起的DNA链断裂,鸟嘌呤的甲基化导致碱基错配,PutianUniversity,临本12级,9,颠换:异型碱基的改变; 即嘌呤到嘧啶或嘧啶到嘌呤的变化。,转换:同型碱基的改变; 即嘌呤到嘌呤或嘧啶到嘧啶的变化。,1、碱基错配即点突变(point mutation):,DNA损伤引起DNA碱基序列改变的结果:,点突变可以是碱基替换或碱基替代,碱基插入和 碱基缺失。但常指碱基替代。,PutianUniversity,临本12级,10,2、缺失、插入及框移突变,插入:是指一个原来没有的碱基或一段原来没 有的核苷酸插入到DNA大分子中间。,
3、缺失:指一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子 上消失。,框移突变(frame-shift mutation):插入或缺失 导致三联体密码的阅读方式改变,造成蛋白质氨 基酸排列顺序发生改变,其后果是翻译出的蛋白 质可能完全不同。,缺失或插入都可导致框移突变 。,PutianUniversity,临本12级,11,5 G C A G U A C A U G U C ,丙 缬 组 缬,G A G U A C A U G U C,谷 酪 蛋 丝,实线:原来的密码读法 虚线:缺失C后的密码读法,PutianUniversity,临本12级,12,DNA损伤的修复 The repair of DNA damage,第二节,PutianUniversity,临本12级,13,DNA修复(DNA repair)是指纠正DNA两条单链间错配的碱基、清除DNA链上受损的碱基或糖基、恢复DNA的正常结构的过程。,DNA损伤修复的概念,直接修复系统 切除修复系统 重组修复系统 损伤跨越修复系统,DNA损伤修复的系统,PutianUniversity,临本12级,14,嘧啶二聚体的直接修复,一、直接修复,嘧啶二
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