分子生物：學(xué)突變和修復(fù)32課件

突變和修復(fù)思念是基因般多彩的書卷，寂寞猶如病毒一樣蔓延。我把愛寫進(jìn)核酸探針，深埋在你的復(fù)制起點(diǎn)。就算紫外線在我們身邊出現(xiàn)，世間的一切都發(fā)生著基因突變，我們的心依然像肽鍵一樣緊緊相連?！窪NA的愛情宣言」第一節(jié)突變概述一、突變的定義： 可以通過復(fù)制而遺傳的DNA結(jié)構(gòu)的任何永久性改變，稱為突變。 相關(guān)概念：突變體:攜帶突變的生物個(gè)體、群體或株系突變基因－野生型基因（沒有發(fā)生突變的基因）突變劑:引起突變的物理化學(xué)因素多點(diǎn)突變 堿基插入insertion

單點(diǎn)突變 堿基缺失deletionpointmutation 堿基替代Basemispairing

顛換transversion堿基替代 Atransversionisamutationinwhichapurine isreplacedbyapyrimidineorviceversa

轉(zhuǎn)換transition Atransitionisamutationinwhichone pyrimidineisreplacedbytheotherand/orin whichonepurineisreplacedbytheother.二、突變的分類第二節(jié)誘發(fā)突變和自發(fā)突變一、堿基類似物： 能與互補(bǔ)鏈上的堿基生成H鍵配對，DNA聚合酶的校對功能不能察覺。 經(jīng)常發(fā)生酮式和烯醇式的互變異構(gòu)，在復(fù)制子代時(shí)引起配對性質(zhì)的改變，如： 5－溴尿嘧啶（BU）酮式 與A配對烯醇式與G配對

5－BU二、轉(zhuǎn)座成分的致突變作用： Insertionsarethemostcommontypeofmutation紫外線可以使胸腺嘧啶聯(lián)會成二聚體電離輻射對生物分子損傷與自由基生成密切相關(guān)四、紫外線和高能射線的致突變作用 Ahotspotisasiteinthegenomeatwhichthefrequencyofmutation(orrecombination)isverymuchincreased,usuallybyatleastanorderofmagnituderelativetoneighboringsites.五、突變熱點(diǎn)：形成突變熱點(diǎn)的最主要的原因是5－甲基胞嘧啶的存在。 C→U的錯(cuò)誤可由尿嘧啶糖基酶系統(tǒng)修復(fù)； CMe→T的錯(cuò)誤，修復(fù)系統(tǒng)的修復(fù)效率較低。

使錯(cuò)配產(chǎn)生的突變率由10－8降低到10－10或10－11如何識別模板鏈和新生鏈？甲基化酶使GATC序列中的腺嘌呤甲基化：N6－甲基腺嘌呤。沿著新生鏈，有一個(gè)甲基化梯度，靠近復(fù)制叉處甲基化程度最小，親本鏈上甲基化程度高而均一。未甲基化的子代鏈上，包含錯(cuò)配堿基的DNA片段被切除并修復(fù)。2.錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)

(mismatchrepair)E.Coli中的錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)：在MutL二聚體的參與下，MutS

二聚體與錯(cuò)配位點(diǎn)結(jié)合MutS包含兩個(gè)DNA識別位點(diǎn)（一個(gè)識別錯(cuò)配位點(diǎn)，另一個(gè)識別位點(diǎn)不具有序列和結(jié)構(gòu)的特異性），伴隨著ATP的水解，它在DNA上移動，直到遇上GATC位點(diǎn)MutS在移位的過程中同時(shí)與錯(cuò)配位點(diǎn)結(jié)合，形成一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)；GATC序列的識別使MutH核酸內(nèi)切酶和MutSL結(jié)合，核酸內(nèi)切酶切開未甲基化的子代鏈；在解螺旋酶UvrD的幫助下，核酸外切酶降解從GATC位點(diǎn)到錯(cuò)配位點(diǎn)的DNA片段被；由DNAPOLIII合成新鏈。2.切除修復(fù)(Excisionrepair)：損傷發(fā)生后，首先由DNA切割酶（excinuclease）在已損傷的核苷酸5‘和3’位分別切開磷酸糖苷鍵，產(chǎn)生一個(gè)由12-13個(gè)核苷酸（原核生物）或27-29個(gè)核苷酸（人類或其它高等真核生物）的小片段移去小片段后由DNA聚合酶I（原核）或ε（真核）合成新的片段由DNA連接酶完成修復(fù)中的最后一道工序。3.重組修復(fù)(Recombination-repair)：損傷部位，復(fù)制酶無法通過；跳過，重新合成引物和DNA；子代鏈損傷處留下缺口；遺傳重組，從完整母鏈上響應(yīng)核酸酸序列移到子鏈缺口處；再合成序列補(bǔ)上母鏈缺口。4.SOSresponse是細(xì)胞DNA受損或復(fù)制系統(tǒng)被抑制時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)急反應(yīng)，SOS反應(yīng)包括：溶原性細(xì)菌釋放噬菌體；DNA損傷的修復(fù)效應(yīng)和誘變效應(yīng)；細(xì)胞分裂的抑制。誘導(dǎo)的修復(fù)系統(tǒng)：避免差錯(cuò)的修復(fù)系統(tǒng)（errorfreerepair）傾向差錯(cuò)的修復(fù)系統(tǒng)（errorpronerepair）SOS誘