DNA的损伤修复和突变教学课件.pptx

DNA的损伤修复和突变;第一节

DNA损伤;;DNA存放着生物体赖以生存和繁衍遗传信息,维护DNA分子完整性对细胞至关紧要;

修复DNA损伤能力是生物能保持遗传稳定性所在;

DNA分子改变并不是全部都能被修复成原样,所以生物才会有变异、有进化。;细胞内在原因和环境中原因都可能造成DNA损伤,依据损伤原因能够分为:

DNA分子自发性损伤

物理原因造成DNA损伤

化学原因造成DNA损伤;一、DNA分子自发性损伤;1.碱基互变异构;同型异构体转换;同型异构体转换;10;;2.碱基脱氨基作用;13;3.脱嘌呤与脱嘧啶(碱基丢失);4.活性氧引发碱基修饰与链断裂;;二、物理原因引发DNA损伤;1.紫外线（UV）引发DNA损伤;紫外线引发DNA损伤

－－最易形成胸腺嘧啶二聚体（TT）;;DNA链断裂

脱氧核糖破坏或磷酸二酯键断开而造成DNA链断裂。

一条链断裂称单链断裂（singlestrandbroken）;

DNA双链在同一处或相近处断裂称为双链断裂（doublestrandbroken）。;交联（binding）;辐射引发DNA分子结构多个改变;碱基类似物、修饰剂对DNA损伤;

2.烷化剂对DNA损伤;

3.嵌合剂对DNA损伤。;1.碱基类似物对DNA损伤

一些化学物质和正常碱基在结构上类似,有时会替换正常碱基而掺入DNA分子,一旦这些碱基类似物进人DNA后,因为它们配对能力不一样于正常碱基,便引发DNA复制过程中其对应位置上插入不正确碱基。;比如5-溴尿嘧啶（BU）和5-溴脱氧尿嘧啶（BrdU）是T结构类似物。细菌在含BU培养基中培养时,部分DNA中T被BU替换,BU有两种互变异构体,一个是酮式结构（第6位上有一个酮基）,它能够替换T而掺入DNA,并与A配对;当BU发生互变异组成为烯醇式（第6位上是一个羟基）后,就轻易和G配对。

通常以酮式存在,有时也以烯醇式存在。当BU先以酮式掺入DNA,继而又变成烯醇式时,深入复制使DNA中A-T对变成G-C对。一样道理也引发G-C向A-T转换,BU能够使细菌突变率提升近万倍。;除BU外,还有5-溴脱氧尿苷、5-氟尿嘧啶、5-氯尿嘧啶及它们脱氧核苷。

另一个被广泛应用碱基类似物是2-氨基嘌呤（2-AP）,是一个腺嘌呤A类似物,可和胸腺嘧啶T配对。可???和胞嘧啶C配对,产生A-T、G-C转换,或2-AP以和胞嘧啶C配对形式进入DNA后再和胸腺嘧啶T配对后产生G-C、A-T转换。;2.烷化剂引发DNA损伤（特异性错配）

一些诱变剂不掺入DNA,而经过改变碱基结构从而引发特异性错配,如烷化剂（是一类亲电子化合物,含有一个或多个活性烷基）。它们诱变作用是使DNA中碱基烷化。

活性烷基不稳定,能转移到其她分子电子密度较高位置上,并置换其中氢原子,使其成为不稳定物质。

烷化剂种类很多,常见有甲磺酸乙酯（EMS）、亚硝基胍（NG）和芥子气等。;EMS能使鸟嘌呤N位置上有乙基,成为7一乙基鸟嘌呤。与胸腺嘧啶配对,故能使G-C转换成A-T。

烷化剂另一作用是脱嘌呤。比如烷基在鸟嘌呤N位上活化糖苷键引发断裂,使嘌呤从DNA链上脱掉,产生缺口。复制时,与缺口对应位点上可能配上任一碱基,从而引发转换或颠换;而且去嘌呤后DNA轻易发生断裂,引发缺失或其她突变。;3.嵌合剂致突变作用

嵌合染料是另一类关键DNA修饰剂。包含吖啶橙（acridineorange）、原黄素（proflavin）、溴化乙锭（EB）等染料。

这些试剂为平面分子,其分子大小与碱基对大小差不多,能够嵌入到DNA双链碱基对之间,在嵌入位置上引发单个碱基对插入或缺失突变。嵌合染料也能嵌入单链DNA碱基之间,这些突变都会引发阅读框改变,造成移码突变。;荧光显微镜下（选择蓝色激发滤片）,可见含DNA细胞核显示黄绿色荧光,含RNA细胞质及核仁显示橘红色荧光。;第二节

DNA突变;假如DNA损伤得不到有效修复,就会造成DNA分子上可遗传永久