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DNA损伤与修复机制
维卡斯·库马尔
A0999320037
什么是DNA损伤
DNA损伤是DNA化学结构的改变，例如DNA链断裂、DNA主链上缺少碱基、碱基发生化学变化。
DNA中编码的遗传信息必须保持不被破坏。
任何化学变化都必须予以纠正。
DNA修复失败会导致突变。
损伤DNA的来源
内源性损伤
其中包括来自细胞内部的损伤。
它还包括复制错误。
例子：由产生的活性氧引起的攻击
来自正常代谢副产物
外源性损伤
包括由外部因素造成的损害
例如：1.紫外线、X射线和伽马射线。
2.紫草科植物。
3.病毒。
DNA损伤的原因
紫外线
紫外线的随机光子会诱发同一DNA链上相邻嘧啶（胸腺嘧啶和胞嘧啶）碱基之间的异常结合。
这将阻止复制。
烷化剂
添加到DNA碱基上的甲基和乙基会改变
DNA的结构。
脱氨
胞嘧啶的一个氨基被除去，碱基变成尿嘧啶。
腺嘌呤或鸟嘌呤的一个氨基被除去，碱基变成次黄嘌呤。
DNA损伤的后果
导致基因组不稳定。
增加癌症风险。
加速老化。
神经退行性疾病。
DNA修复是指细胞识别和纠正编码其基因组的DNA分子损伤的多个过程。
DNA双螺旋结构所受损伤的类型，人们进化出了各种修复策略来恢复丢失的信息
DNA修复
DNA修复机制的类型
直接逆转
2.切除修复
a)碱基切除修复
b)核苷酸切除修复
3.错配修复
4.重组修复
直接修复
该系统直接作用于受损的核苷酸，并将其各自转换回其原始结构。
但只有少数受损的核苷酸能够直接修复。
嘧啶二聚体通过一种称为光复活的光依赖性直接系统进行修复。
O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶I和II（MGMT），也称为DNA烷基转移酶，可去除修饰碱基，如O6-烷基鸟嘌呤和O4-烷基胸腺嘧啶。
光裂解酶蛋白并非存在于所有活细胞中，但DNA烷基转移酶在自然界中广泛存在。
切除修复
它涉及切除含有损伤位点的多核苷酸片段，然后通过DNA聚合酶重新合成正确的核苷酸序列。
切除→重新合成→连接。
切除修复有两种类型：
a)碱基切除修复
b)核苷酸切除修复
碱基切除修复
•BER修复因氧化、烷基化、水解或脱氨造成的单个碱基损伤。
•受损碱基由DNA糖基化酶去除，由DNA聚合酶重新合成，然后由DNA连接酶执行最后的切口密封步骤。
核苷酸切除修复
核苷酸切除修复可识别大螺旋扭曲病变，例如
嘧啶二聚体和6,4光产物并对其进行处理。
错配修复
这种差异使得修复酶能够识别含有需要替换的错误核苷酸的链。
如果发现错配或小环，GATC内切酶会在与GATC相对应的位点切割带有突变的链。
然后，核酸外切酶通过突变从GATC中消化这条链，从而去除有缺陷的DNA。
重组修复
重组修复需要存在相同或几乎相同的序列作为模板来修复DNA链的断裂。
负责的酶机制与负责减数分裂期间染色体交叉的机制几乎相同。
谢谢
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