第二章 基因变及其机制.ppt

光修复是把嘧啶二聚体分解成单体，切补修复是切除嘧啶二聚体来完成DNA分子修复的。而重组修复是在DNA复制过程中通过类似于重组作用，在不切除二聚体的情况下完成的。 5 抗生素 作为诱变剂的抗生素主要有链黑霉素、争光霉素、丝裂霉素、放线菌素、正定霉素、光辉霉素和阿霉素等。这些抗生素都是抗癌药物，它们在微生物育种中虽有应用，但效果不如烷化剂等诱变剂显著，应用并不广泛。一般不单独使用，常与其他诱变剂一起复合使用。 重视化学诱变剂的操作安全 化学诱变剂多数是极毒的致癌药品，在进行诱变操作后的处置以及诱变剂的保藏等方面的安全防护都是极其重要的。如有疏忽，就可能对健康和环境带来恶果，万万不可麻痹。使用化学诱变剂一般要求避光、密封、低温、干燥等：尽可能不触及人体任何部位；对残余物要及时进行消毒、稀释处理。 第五节 诱变生成过程 一、突变的修复 光修复 切补修复（暗修复） 重组修复（Rec修复） SOS修复 （一） 复制修复 DNA聚合酶的3‘→5’的校正系统 N-糖基酶修复系统（碱基切除修复） 错配修复系统 （二）损伤修复 特殊条件下，极少数错误碱基遗留未被纠正，错误频率10-8 DNA多聚酶的校读功能 修复发生阶段：DNA聚合过程中 尿嘧啶-N-糖基酶修复系统 参与的酶——尿嘧啶N-糖基酶、AP限制性内切酶、核酸外切酶、DNA聚合酶Pol、DNA连接酶。 修复发生阶段：复制过程中和复制完成后的较短时间之内 错配修复系统 修复发生阶段：复制过程中和复制完成后的较短时间之内 错误碱基的位置：存在于新生DNA链的内部 修复范畴:第二次纠错 修复方式：复制修复 识别错配的碱基对，切除错误的碱基，并进行修复合成 甲基化引导的错配修复系统特异性不强，基本上能修复DNA双链结构中任何轻微的损伤，包括错配、移码、碱基类似物的替代等 甲基化引导的错配修复系统 光修复 紫外线照射，形成嘧啶二聚体 蓝光激活光复活酶，修复嘧啶二聚体。 机制：光复活酶（photo-reactivating enzyme，PR酶，由phr基因编码），催化嘧啶二聚体分解成为单体 有效波长为400nm左右 切补修复一般可先切后补和先补后切。这两种修复过程中都是在限制性内切核酸酶、外切核酸酶、DNA聚合酶及连接酶协同作用下进行的。整个修复过程不需要可见光，在黑暗条件下就可以修补。因此也称为暗修复。 切补修复 是细胞的主要修复系统，发生在DNA复制之前，是对模板的修复。 重组修复是指损伤的DNA经过复制后完成修复过程。 重组修复 重组修复是啮齿动物主要的修复方式 SOS修复系统 为一个倾向差错的修复系统，该系统与DNA聚合酶相互作用，使之通过嘧啶二聚体继续复制DNA。在修复过程中3’—5’校正读码能力的酶被抑制，结果碱基能随机插入二聚体的对面，没有精确的碱基对，这个机制是紫外线之所以致突变的主要原因，因为大多数的其它系统是精确修复DNA的。 SOS修复 * * 1、环境因素的作用：包括自然界的背景辐射（即宇宙射线）、短波辐射、热等作用； 病毒以及自然界中普遍存在的一些低浓度 的诱变物质 2、微生物自身产生的代谢物的作用：如代谢产生的过氧化物、亚硝酸盐、咖啡碱，硫 氰化物，二硫化二丙烯，重氮丝氨酸等都是已知的化学诱变剂； 3、转座因子的作用 DNA分子所携带的转座因子所造成的插入突变 转座（transposition）：DNA序列通过非同源重组的方式，从染色体的某一部位转移到同 一染色体上另一部位或其它染色体上某一部 位的现象。 4、DNA分子的运动 DNA分子的运动，造成复制过程中的碱基配对的错误，引起自发突变；每个碱基对配对错误的发生频率为10-7~10-11 5、DNA分子自发的化学变化和复制差错 * Mu噬菌体(mutator phage)，它是大肠杆菌的一种温和噬菌体。通常每一种温和噬菌体应整合到宿主染色体的一定位置上，可是Mu几乎可插入宿主染色体任何一个位置上，而且游离Mu和已经插入的Mu基因次序是相同的。另外它的两端没有粘性末端，插入某基因中就引起该基因突变。这些都说明它的整合方式不同于λ噬菌体，而类似于转座因子的作用。 * 。电离辐射是一切能引起物质电离的辐射总称，其种类很多，高速带电粒子有α粒子、β粒子、质子，不带电粒子有中子以及X射线、γ射线。电离辐射的特点是波长短、频率高、能量高的射线。电离辐射可以从原子、分子或其他束缚状态放出（ionize）一个或几个电子的过程。 非电离辐射是指能量比较低，并不能使物质原子或分子产生电离的辐射，例如紫外线、红外线、激光、微波都属于非电离辐射。 在相同的总辐射剂量的条件下，不论是一次连续照射或分次累加照射，还是高剂量短时间照射或低剂量长时间照射，其诱变效应基本上是相等的。 * 中子是原子核中