-第六章损伤与修复-5年制课件.pptVIP

*一、错配修复错配修复可校正DNA复制和重组过程中发生的碱基错配。错配的碱基可被错配修复酶识别后进行修复。*1.E.coli错配修复机制错配修复系统组成（Mismatchrepairsystem）DNA腺嘌呤甲基化酶(m6A甲基化酶)解旋酶Helicase、SSB.外切核酸酶(Ⅰ、Ⅶ、X和RecJ)、DNApolymeraseⅢ、连接酶MCE(mismatchcorrectenzyme)3subunitsmutS,L,H扫描新生链中错配碱基识别新生链中非m6A的GATC序列酶切含错配碱基的DNA区段*错配修复*错配修复(大肠杆菌)Mis-pairedbases*错配修复(大肠杆菌)*2.真核细胞错配修复机制*二.直接修复1.单链断裂修复DNA单链断裂是损伤的一种常见形式,可以通过DNA连接酶的重接而修复。*2.光分解酶(光复活酶)直接修复二聚体形成嘧啶二聚体光复活酶结合于损伤部位酶被可见光激活修复后释放酶*3.直接修复烷基化碱基O6-甲基鸟嘌呤甲基转移酶*4.直接插入嘌呤DNA链上嘌呤的脱落造成无嘌呤位点，能被DNA嘌呤插入酶(insertase)识别结合，催化游离的嘌呤碱基与DNA无嘌呤部位形成糖苷键。且催化插入的碱基有高度专一性、与另一条链上的碱基严格配对，使DNA完全恢复。*第六章DNA损伤与修复

DNAdamageandrepair曾海涛中南大学生物科学与技术学院分子生物学研究中心*哺乳动物细胞DNA损伤的发生频率DNA损伤类型次·细胞-1·天–1单链损伤55000脱嘌呤10000脱嘧啶200O6甲基鸟嘌呤3100胞嘧啶脱氨基200胸腺嘧啶乙二醇270胸苷乙二醇70*第一节DNA损伤的原因及后果电离辐射氧自由基烷化剂复制错误碱基类似物紫外线*一、DNA分子的自发性损伤(一)DNA复制产生误差模板核酸外切酶活性DNA聚合酶Ⅰ错配碱基*如大肠杆菌碱基配对的错误率为10-1-10-2DNA聚合酶校正后错误率为10-5-10-6复制后经校正系统校正,错配率为10-9左右*（二）DNA的自发性化学变化1.碱基的异构互变DNA分子中的4种碱基各自的异构体间都可以自发地相互变化(例如酮式-烯醇式或氨基-亚氨基之间的结构互变),使配对碱基间的氢键改变。*2.碱基的脱氨基作用碱基的环外氨基有时会自发脱落,从而胞嘧啶(C)变成尿嘧啶(U),腺嘌呤(A)变成次黄嘌呤(H)、鸟嘌呤（G）变成黄嘌呤(X)等。复制时,U与A配对、H与C配对就会导致子代DNA序列的错误变化。*3.脱嘌呤与脱嘧啶即碱基脱落，是指从DNA上丢失了嘌呤或嘧啶，形成无碱基位点，称为AP部位（apurine,apyrimidinesite,AP）。*复制时可以插入任何核苷酸。脱落碱基后的脱氧核糖3’端的磷酸二酯键易被水解,造成DNA链断裂。在哺乳动物细胞基因组中,每天每个细胞因N-糖苷键自发水解约丢失10000个嘌呤碱基和200个嘧啶碱基。*4.碱基修饰与链断裂细胞在正常生理活动中产生的活性氧会造成DNA损伤，产生胸腺嘧啶乙二醇、羟甲基尿嘧啶等碱基修饰物，还可引起DNA单链断裂等损伤。每个哺乳类细胞每天DNA单链断裂发生的频率约为五万次。*二、物理因素引起的DNA损伤(一)紫外线照射引起的DNA损伤同一条DNA链相邻嘧啶以共价键连成二聚体(T-T、C-T、C-C),导致复制不能进行。*胸腺嘧啶二聚体胸腺嘧啶-胞嘧啶二聚体*(二)电离辐射引起的DNA损伤直接效应:DNA直接吸收射线