基因组进化的分子基础突变.pptVIP

Xiaofang Xie College of Life Science Fujian Agriculture and Forestry University E-mail:xxf317@ 基因与进化 基因组进化的分子基础—突变 第一页，共三十四页。 生物 进化 基因组 进化 获得新功能 生命过程 的优化 (调控途径) 新基因 新蛋白 COLLEGE OF LIFE SCIENCE 第二页，共三十四页。 基因组进化的分子基础 DNA序列组成的改变 DNA 突变 重组 自发 外因诱导 序列组成 的改变 序列倍增/缺失 获得外源序列 COLLEGE OF LIFE SCIENCE 第三页，共三十四页。 基因组进化的关键过程 MUTATION RECOMBINATION 第四页，共三十四页。 VARIATION(变异) RECOMBINATION(基因重组) 染色体间－ 减数分裂中染色体的自由组合 染色体内－ 染色体的重排(rearrangement) 转基因－体外重组 MUTATION (突变) 基因突变 染色体畸变（aberration） COLLEGE OF LIFE SCIENCE 第五页，共三十四页。 P373 MUTATION RECOMBINATION PHENOTYPE COLLEGE OF LIFE SCIENCE 第六页，共三十四页。 MUTATION (deficiency in DNA repair) POINT MUTATION(点突变) INSERTION(插入) DELETION(缺失) ERROR OF DNA REPLICATION 2. MUTAGENS(诱变剂) COLLEGE OF LIFE SCIENCE 第七页，共三十四页。 QUESTIONS HOW MUTATION HAPPENED? WHAT EFFECTS ON GENOME ORGANISM? WHETHER MUTANT RATIO COULD BE PROMOTE UNDER CERTAIN SITUATION? HOW MUTATION BE REPAIR? COLLEGE OF LIFE SCIENCE 第八页，共三十四页。 突变的起因 SPONTANEOUS 突变错误逃避了在DNA复制叉上合成新的多聚核苷酸的DNA聚合酶的校正 P374 A OK ? NO 重复复制 CA GT F1 F2 OK NO COLLEGE OF LIFE SCIENCE 第九页，共三十四页。 突变的起因-2 2.诱变性突变 诱变物与亲代DNA反应，造成其结构的改变，影响了核苷酸的碱基配对的能力。F0代--F1代F2代 P374 图B g changed mutant full mutant g c g c g c MUTAGENS 第十页，共三十四页。 FRAME-SHIFT (读码框移位) 异常复制可造成合成的多聚核苷酸中插入少量的多余核苷酸和/或模板中部分核苷酸未被拷贝(INSERTION DELETION)。 编码区FRAME-SHIFT 非编码区 COLLEGE OF LIFE SCIENCE 第十一页，共三十四页。 REPLICATION SLIPPAGE （复制滑移） 定义：模板链与拷贝链发生相对移动 结果：模板重复复制或遗漏新链多/少部分序列 发生部位：多发生在有短重复序列时，如微卫星序 列故微卫星序列多变 原因：诱发复制滑移 复制滑移常在已存在的等位基因群体中产生新的长度不同的变异体。 异常例：三核苷酸重复序列扩增疾病 tri-nucleotide repeat expansion disease造成重复序列延长—蛋白功能异常 COLLEGE OF LIFE SCIENCE 第十二页，共三十四页。 复制滑移 COLLEGE OF LIFE SCIENCE 第十三页，共三十四页。 复制滑移与人类遗传疾病 可能与近年发现的人类三核苷酸重复序列扩增疾病(trinucleotide repeat expansion disease)有关(Ashley＆Warrenl995)。 (1) 三核苷酸重复序