分子生物学 02-染色体与DNA-2010-9-12.pptVIP

□ 碱基插入或缺失 如吖啶类分子带正电呈扁平状，易于嵌入DNA碱基平面间，导致在复制或重组过程中缺失或插入一个碱基。 □ 嘧啶二聚体 如DNA受到紫外线照射时，使DNA链上相邻的嘧啶以共价键连成二聚体。相邻2个T；或2个C；或C与T间都可形成环丁基二聚体；相邻2个T间最易形成TT二聚体。 □ DNA链断裂 电离辐射可使DNA链断裂；射线的直接和间接作用都可能使脱氧核糖破坏或磷酸二酯键断开而致DNA链断裂。烷化剂也可使DNA链断裂；DNA链的磷酸二酯键上的氧易被烷化，结果形成不稳定的磷酸三酯键，在糖与磷酸间发生水解，使DNA链断裂。对单倍体细胞一个双链断裂就是致死性事件。 DNA修复系统 功能 错配修复 恢复错配 碱基切除修复 切除突变的碱基 核甘酸切除修复 重组修复 修复被破坏的DNA 复制后的修复，重新启动停滞的复制叉 DNA直接修复 SOS系统 修复嘧啶二体或甲基化DNA DNA的修复，导致变异 ▲扼要说明细胞中DNA修复系统有哪几种（8分） 中国科学院硕士学位研究生入学分子遗传学试题 ▲ DNA的修复类型 1、错配修复 错配修复是以模板链的信息来纠正新合成链错配碱基的一种修复方式。 ●Dam甲基化酶使母链位于5’GATC序列中腺甘酸（N-6）甲基化； ●甲基化紧随在DNA复制之后进行； ●根据复制叉上DNA甲基化程度，切除尚未甲基化的子链上的错配碱基； 根据母链甲基化原则找出错配碱基的示意图 发现错配碱基 在水解ATP的作用下，MutS， MutL与碱基错配点的DNA双链结合 MutS-MutL在DNA双链上移动，发现甲基化DNA后由MutH切开非甲基化的子链 甲基化指导的错配修复示意图 错配碱基位于切口3’下游端， 错配碱基位于切口5’上游端， 小结：大肠杆菌的错配修复机制 ①MutS蛋白与错配碱基结合，MutH与GATC结合，MutL使MutS和MutH连结成复合体，MutH的位点专一核酸内切酶活力在未甲基化链GATC序列中G的5’侧切割。 ②核酸外切酶在Helicase及SSB协助下将无甲基化链从GATC位点至错配位点整段去除。 ③若被切割的GATC位点在错配位点的3‘端，由exoⅠ从3’→5‘将核酸链降解。 ④若被切割的GATC位点在错配位点的5‘端，则由exoⅦ（3‘→5’或5’→3‘降解单链）或RecJ（5’→3‘降解单链）从5’→3‘降解核酸链。 ⑤DNA polⅢ及ligase根据模板股的序列填补新链被切除部分，包括错配的碱基。GATC位点与错配位点的距离可能长达1000nt以上。因此，为了修复一个错配碱基，有时需重新合成一千个以上的碱基。 2、碱基切除修复 一些碱基在自发或诱变下会发生脱酰胺，然后改变配对性质，造成氨基转换突变 腺嘌呤变为次黄嘌呤与胞嘧啶配对 鸟嘌呤变为黄嘌呤与胞嘧啶配对 胞嘧啶变为尿嘧啶与腺嘌呤配对 ▲切除修复（excision repair）对多种DNA损伤包括碱基脱落形成的 无碱基位点、嘧啶二聚体、碱基烷基化、单链断裂等都能起修复作用。 鸟嘌呤 腺嘌呤 黄嘌呤 脱氨基 次黄嘌呤 脱氨基 胞嘧啶 尿嘧啶 脱氨基 如果复制发生就会产生一个突变 .糖苷水解酶识别改变了的碱基，把碱基从N-β-糖苷键处切下来，在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点，统称为AP位点。 由AP核酸内切酶将受损核苷酸的糖苷-磷酸键切开 。 DNA连接酶连接 利用DNA聚合酶I切除损伤部位，补上核苷酸 ▲ 小结：碱基切除修复 糖苷水解酶： 细胞中的各种能特异切除受损核苷酸上的N-β-糖苷键，在DNA链上形成AP位点(去嘌呤或去嘧啶位点)。 AP核酸内切酶：能在AP位点附近（5`或3`位置）将DNA链切开； 核酸外切酶：移去包括AP位点核苷酸在内的小片段DNA； DNA聚合酶I： 合成新片段； DNA连接酶： 连接切口而修复。 3、核苷酸切除修复 1）通过特异的核酸内切酶识别损伤部位； 2）由酶的复合物（DNA解链酶）在损伤的两边切除几个核苷酸； 3） DNA 聚合酶（Ⅰ或ε）以母链为模板复制合成新子链； 4）DNA连接酶将切口补平。 识别损伤部位 损伤的两边切除几个核苷酸 DNA 聚合酶以母链为模板复制合成新子链 DNA连接酶将切口补平 4、重组修复(recombinant repair) 重组修复又被称为“复制后修复”，他发生在复制后。机体细胞对在复制起始时尚未修复的DNA损伤部位可以先复制再修复，即先跳过该损伤部位，在新合成链中留下一个对应于损伤序列的缺口。该缺口由DNA重组来修复：先从同源DNA母链上将相应