第6 章 DNA 的损伤、修复和基因突变 Section 6 DNA damage ,repair and gene mutation DNA 损伤 (DNA damage ) DNA 修复(DNA repair) 基因突变 ( gene mutation ) 12 DNA 损伤 (DNA damage )•DNA 损伤:DNA 正常的化学结构或物理结构的改变。•DNA 损伤的类型:DNA 分子的自发性损伤;物理因素引起的DNA 损伤;化学因素引起的DNA 损伤;3DNA 分子的自发性损伤1. 互变异构: DNA 分子上的4 种碱基自发地使氢原子改变位置,产生互变异构体。如 A 互变异构 A’ 与C 配对 C T 互变异构 T’ 与G 配对 G42. 脱氨基: 碱基上的氨基自动脱掉:C→U ;A → I( 次黄嘌呤) ;G →X (黄嘌呤)。次黄嘌呤(I )Hypoxanthine 黄嘌呤(X )Xanthine -NH2-NH2-NH253. 脱嘌呤作用:DNA 的自发性水解TACGGCAT64. DNA 聚合酶的“打滑” DNA 聚合酶遇到相同碱基串联的部位,偶尔发生一个或数个碱基的插入或缺失,产生移码复制;75. 氧化性损伤(Oxidative damage ) 所有需氧生物均含有活性氧(ROS )——超氧化物(8-OXOG 、氢过氧化物(H2O2 )、羟基自由基可以在许多位点上攻击DNA 产生一系列特性变化了的氧化产物,如:8- 氧化鸟嘌呤 8- 氧化鸟嘌呤可与C 、A 配对,造成GC→TA 的转换8(1 ) 高能离子辅射(X 射线,γ 射线) 照射DNA DNA 分子失去电子 产生化学变异 DNA 断链、碱基及五碳糖损伤 DNA 变异(白血病)物理因素引起的DNA 损伤9(2 )非离子化辅射——紫外 振动DNA 分子或促进电子进入高能级DNA 形成新的化学键,如相邻C 或T 形成二聚体。10•烷化剂:将甲基加入到核酸上的任一位点的亲电化学试剂,如甲基甲烷磺酸(MMS )和乙基亚硝基尿(ENU )•碱基类似物:1 )溴尿嘧啶(5-Bu ):酮式状态与A 配对,烯醇式状态与G 配对(下图)2 )2- 氨基嘌呤(2-AP ):酮式状态与T 配对,烯醇式状态与C 配对•脱氨试剂:如羟胺、亚硫酸盐、亚硝酸盐化学因素引起的DNA 损伤11酮式结构烯醇式结构AGBuBu12DNA 如此脆弱,怎么办?13 DNA 修复(DNA repair)切除修复Excision repair 错配修复Mismatch repair直接修复Direct Repair重组修复(Recombination Repair)易错修复和SOS 应急反应14切除修复Excision repair• 生物体普遍存在的修复机制• 有两种形式1 )核苷酸切除修复(NER...