第14章DNA的生物合成概念.ppt

3 概述： ? 只要有DNA，就会发生重组 减数分裂 高等Euk.体细胞核基因、叶绿体和线粒体 温和噬菌体 转座子转座 ? 生存→变异→突变，重组 损伤修复、适应环境、加速进化 ? 广义遗传重组：任何造成基因型变化的基因交流过程 ? 狭义遗传重组：涉及到DNA分子内断裂-复合的基因交流 第二节 DNA的重组 同源重组 位点特异性重组 转座重组 一、同源重组(homologous recombination) 两条具有同源序列的DNA分子，通过配对、链的断裂和再连接，而产生片段交换的过程。 （一）同源重组的分子模型 —Holliday模型 1964 Robin Holliday Holliday模型中，同源重组主要4个关键步骤 ①两个同源染色体DNA排列整齐 ②一个DNA的一条链断裂、并与另一个DNA对应的链连接，形成Holliday中间体 ③通过分支移动产生异源双链DNA ④Holliday中间体切开并修复，形成两个双链重组体DNA，分别为： 片段重组体(patch recombinant) 拼接重组体(splice recombinant) 二、特异位点重组 Site-specific recombination 发生在一个特定的短的DNA序列内，通过特异的重组酶和辅助因子的识别结合而导致的DNA序列重排。 位点特异性重组的结果 倒位 切除 三、转座重组 转座因子（transplsable element） 基因组上不必借助于同源序列就可以移动的DNA片段，它们可以直接从基因组的一个位点移到另一个位点（供体和受体） 转座元件本身可导致： 序列的缺失、插入以及将宿主序列转到新位点 同源便携区（portable region of homology） ——为重组提供底物位点 对表型有积极/消极的作用（Selfish DNA） 转座重组：DNA上的核苷酸序列从一个位置转位或跳跃到另外一个位置的现象。 转座子 ——带有编码转座功能酶的基因 及抗性（或其他标记）基因 组合因子：插入序列标记基因插入序列 两类结构 复合因子： 转座酶基因 反向重复解离酶基因 反向重复 标记基因 * * * * * * * 1949年A.凯尔纳偶然发现灰色链丝菌等微生物经紫外线(UV)照射后如果立即暴露在可见光下则可减少死亡。此后在大量的微生物实验中都发现了这种现象，并证明这是许多种微生物固有的DNA损伤修复功能,并把这一修复功能称为光复活。1958年R.L.希尔证明即使不经可见光的照射，大肠杆菌也能修复它的由紫外线所造成的DNA损伤，而后又证明其他微生物也有这种功能,当时就把这种修复功能称为暗复活或暗修复。此后发现暗修复普遍地存在于原核生物、低等真核生物、高等真核生物的两栖类乃至哺乳动物中，并证实暗修复包括切除修复和复制后修复两种。 * 光复活酶已在细菌、酵母菌、原生动物、藻类、蛙、鸟类、哺乳动物中的有袋类和高等哺乳类及人类的淋巴细胞和皮肤成纤维细胞中发现。这种修复功能虽然普遍存在，但主要是低等生物的一种修复方式，随着生物的进化，它所起的作用也随之削弱。 * （1） 特异核酸内切酶切除 DNA聚合酶Ⅰ填补、修复 DNA连接酶连接 （2） 人体重要的修复方式 （3）缺乏UV特异核酸内切酶 —— 着色性干皮病 2、切除修复（excision repair） * 1968年美国学者J.E.克利弗首先发现人类中的常染色体隐性遗传的光化癌变疾病──着色性干皮病(XP)是由基因突变造成的 DNA损伤切除修复功能的缺陷引起的。这一发现为恶性肿瘤的发生机理提供了一个重要的分子生物学证据,也使DNA损伤修复的研究进入了医学领域。 　　着色性干皮病患者的皮肤部位缺乏核酸内切酶，不能修复被紫外线损伤的皮肤的DNA，因此在日光照射后皮肤容易被紫外线损伤，先是出现皮肤炎症，继而可发生皮肤癌。另外，患者还可能同时伴有眼睛和神经的症状。 　　着色性干皮病首先表现为对日光的高度敏感，这个症状在出生后不到一岁就可能出现，也就是说患者经轻度日晒后就会皮肤发红，出现雀斑样损害，甚至出现水疱，继而出现皮肤萎缩、变薄、毛