分子遗传学之基因突变和DNA损伤修复.pptVIP

一， 基因突变 染色体畸变（chromosome aberration） 基因突变（gene mutation） 体细胞突变（somatic mutation） 体细胞突变不会传递给子代，但可传递给由突变细胞分裂所形成的各代子细胞，在局部形成突变细胞群而成为病变甚至癌变的基础。 生殖细胞中的突变 可通过有性生殖遗传给后代，并存在于子代的每个细胞里，从而使后代的遗传性状发生相应改变。 第一节 基因突变的一般特性 第二节 诱发基因突变的因素 第三节 基因突变的形式与分子机制 第四节 DNA损伤的修复 第一节 基因突变的一般特性 1.多向性 任何基因座（locus）上的基因，都有可能独立地发生多次不同的突变而形成其新的等位基因，这就是基因突变的多向性。 复等位基因（multiple alleles） 群体中存在于同一基因座上，决定同一类相对形状，经由突变而来，且具有３种或３种以上不同形式的等位基因互称为复等位基因。如人类ABO血型系统 。 2.重复性 已经发生突变的基因，在一定的条件下，还可能再次独立地发生突变而形成其另外一种新的等位基因形式。也是群体中复等位基因存在的主要成因之一。 3.随机性 突变的发生也都是随机的。 突变率（mutation rate）：基因的突变频率，是基因的一种等位形式在某一世代突变成其另外等位形式的概率。 4.稀有性 是一种非频发的稀有事件。人类基因的突变率也大约仅仅为：10-6～10-4／生殖细胞／位点／代。 5.可逆性 基因的突变是可逆的。 正向突变（forward mutation）野生型基因，通过突变形成其等位的突变型基因； 回复突变（reverse mutation）突变型基因，突变为其相应的野生型基因。 一般情况下，正向突变率总是远远高于回复突变率。 6.有害性 生殖细胞或受精卵中基因的突变是绝大多数人类遗传病发生的根本原因。 体细胞突变则常常是肿瘤发 生的病理遗传学基础。 基因突变的有害性往往只是相对的。 第二节 基因突变的诱发因素 根据基因突变发生的原因，可将之划分为： 自发突变（spontaneous mutation）是在自然条件下，没有人为干涉，未经任何人工处理而发生的突变。 诱发突变（induced mutation）则是指在人为的干涉下，经过特殊的人工处理所产生的突变。 凡是能够诱发基因突变的各种内外环境因素，均被称之为诱变剂（mutagen），包括物理因素、化学因素和生物因素。 一、物理因素 （一）紫外线 在紫外线的照射下，细胞内DNA的结构发生损伤，通常是DNA顺序中相邻的嘧啶类碱基结合成嘧啶二聚体，最常见的为胸腺嘧啶二聚体（TT），使DNA的局部结构变形，当复制或转录进行到这一区域时，碱基配对发生错误，从而引起新合成的DNA或RNA链的碱基改变。 （二）电离和电磁辐射 一定强度或剂量的射线（如X-射线、γ-射线和快中子等）或电磁波辐射击中遗传物质，被吸收的能量，引发遗传物质内部的辐射化学反应，导致染色体和DNA链的断裂性损伤；断裂的染色体或DNA序列片段发生重排，则会进而造成染色体结构的畸变。???? 射线的诱变作用不仅与其一次性的照射强度或剂量有关，而且还具有照射强度或剂量的累积效应。 二、化学因素 1.羟胺类 ?羟胺（hydroxylamine，HA）是一种还原性化合物。可引起DNA分子中胞嘧啶（C）发生化学组分的改变，并因此不能与其互补碱基鸟嘌呤（G）正常配对，转而与腺嘌呤（A）配对结合。经两次复制后，原本的C-G碱基对即变换成突变的T-A碱基对。 2.亚硝酸类化合物 该类物质可引起碱基的脱氨基作用而造成原有碱基分子结构及化学性质的改变。 3. 碱基类似物 一 些碱基类似物可以掺入DNA分子中而取代某些正常碱基，引起突变的发生。 4.芳香族化合物 吖啶及焦宁类等扁平分子构型的芳香类族合物，能够嵌入到DNA序列中，造成碱基的插入或丢失，导致插入或丢失点之后整个编码顺序的改变。? 5.烷化剂类物质 如甲醛、氯乙烯、氮芥等均具有高度的诱变活性。该类物质能够将烷基基团引入多核苷酸链上的任一位置，从而造成被烷基化的核苷酸发生配对错误而导致突变的发生。如烷化鸟嘌呤可与T配对，形成G-C→A-T的转换。 三、生物因素 （一）病毒 流感病毒、麻疹病毒和风、疱疹等多种DNA病毒，是常见的生物诱变因素。机制不清。 RNA病毒也具有诱发基因突变的作用，通过其cDNA对宿主细胞DNA序列的插入引起突变发生的。 （二）细菌与真菌 细菌和真菌所产生的毒素或代谢产物 往往具有强烈的诱变作用。例如，生