生物化学与分子生物学学习课件：第10章DNA的生物合成.pptVIP

（二）缺失、插入和框移突变造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变 缺失：一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上消失。 插入：原来没有的一个碱基或一段核苷酸链插入到DNA大分子中间。 缺失或插入都可导致框移突变 。 框移突变是指三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变。 谷 酪 蛋 丝 5’ ……G C A G U A C A U G U C …… 丙 缬 组 缬 正常 5’ ……G A G U A C A U G U C …… 缺失C 缺失引起框移突变： （三）重组或重排常可引起遗传、肿瘤等疾病 DNA分子内较大片段的交换，称为重组或重排。 移位的DNA可以在新位点上颠倒方向反置（倒位），也可以在染色体之间发生交换重组。 由基因重排引起的两种地中海贫血基因型： 溶血机制 α-珠蛋白合成减少，→β-珠蛋白过剩→聚集成β4（HbH）→不稳定，聚合形成HbH包涵体→红细胞变形性下降→停留在脾索→血管外溶血。 游离β-珠蛋白不稳定， 易氧化→自由基产生增 加→氧化红细胞膜蛋白 脂质→红细胞膜结构破 坏→溶血。 α型地中海貧血的症狀 正常人的第16對染色體帶有四個 α血紅蛋白的基因，所以严重度可分成下列四級： 红细胞生成可以增加骨髓的量，并且增加骨髓存储部位的骨髓量， 如这里所见的头骨，头骨骨髓的增加可以导致头骨形状变化，“前额隆起”或额头突出  DNA损伤（突变）可能造成两种结果：其一是导致复制或转录障碍（如胸腺嘧啶二聚体，DNA骨架中产生切口或断裂）；其二是导致复制后基因突变（如胞嘧啶自发脱氨基转变为尿嘧啶），使DNA 序列发生永久性改变。所以，必须通过进化使细胞拥有灵敏的机制，以识别和修复这些损伤，否则细胞无法维持正常代谢。 四、DNA损伤的修复有多种类型 修复(repairing)是对已发生分子改变的补偿措施，使其回复为原有的天然状态。 错配修复(mismatch repair) 直接修复(direct repair) 光修复(light repairing) 切除修复(excision repairing) 重组修复(recombination repairing) SOS修复 修复的主要类型： （一）直接修复系统利用酶简单地逆转DNA损伤 光修复酶(photolyase) UV （二）核苷酸切除修复系统识别DNA双螺旋变形 这是细胞内最重要和有效的修复方式。 其过程包括去除损伤的DNA，填补空隙和连接。 主要由DNA-polⅠ和连接酶完成。 UvrA UvrB UvrC OH P DNA聚合酶Ⅰ OH P DNA连接酶 ATP E.coli的切除修复机制 核苷酸切除修复不仅能够修复整个基因组中的损伤，而且能拯救因转录模板链损伤而暂停转录的RNA聚合酶，即参与转录偶联修复(transcription-coupled repair)。 转录偶联修复的意义在于，将修复酶集中于正在转录的DNA，使该区域的损伤尽快得以修复。 （三）重组修复 （四）SOS修复 当DNA损伤广泛难以继续复制时，由此而诱发出一系列复杂的反应。 在E. coli，各种与修复有关的基因，组成一个称为调节子(regulon)的网络式调控系统。 这种修复特异性低，对碱基的识别、选择能力差。通过SOS修复，复制如能继续，细胞是可存活的。然而DNA保留的错误较多，导致较广泛、长期的突变。 双链DNA是大多数生物的遗传物质。某些病毒的遗传物质是RNA。少数低等生物如M13噬菌体，它的感染型只含单链DNA。原核生物的质粒，真核生物的线粒体DNA，都是染色体外存在的DNA。这些非染色体基因组，采用特殊的方式进行复制。 逆转录酶(reverse transcriptase) 逆转录(reverse transcription) 逆转录酶 一、逆转录病毒的基因组是RNA，其复制方式是逆转录 RNA DNA 逆转录病毒细胞内的逆转录现象: RNA 模板 逆转录酶 DNA-RNA 杂化双链 RNA酶 单链DNA 逆转录酶 双链DNA RNA病毒在细胞内复制成双链DNA的前病毒(provirus)。前病毒保留了RNA病毒全部遗传信息，并可在细胞内独立繁殖。在某些情况下，前病毒基因组通过基因重组(recombination)，参加到细胞基因组内，并随宿主基因一起复制和表达。这种重组方式称为整合(integration)。前病毒独立繁殖或整合，都可成为致病的原因。 分子生物学研究可应用逆转录酶，作为获取基因工程目的基因的重要方法之一，此法称为cDNA法。