第六章2DNA的损伤、修复和基因突变2.pptVIP

着色性干皮病（Xeroderma pigmentosum）是一种切除修复酶的缺陷。患者对日光或紫外线特别敏感，对紫外线引起的DNA损伤不能修复，容易诱发皮肤癌。 当前第30页\共有57页\编于星期五\23点 6.2.2 错配修复(Mismatch repair，MMR) 负责修复DNA复制过程中由于错误掺入而产生的错配。是一种复制后修复。 (1) 识别错配的碱基对。 (2) 对错配的一对碱基要能准确区别哪一个是错的，哪一个是对的。错配修复能区分新链及模板链。区分方式是用Dam甲基化酶在模板链GATC中的A（N-6）上甲基化修饰。因此错配修复也称甲基指导的错配修复。 (3) 切除错误的碱基，并进行修复合成。原则是保存母链，修正子链。 当前第31页\共有57页\编于星期五\23点 ② 扫描（区别）：在水解ATP的作用下， MutS、 MutL在DNA双链上移动，发现甲基化DNA，DNA由此形成突环。 ① 识别：MutS 二聚体识别并结合到DNA错配碱基部位；MutL 二聚体与MutS二聚体结合，形成四聚体。 ③ 切除：MutH内切核酸酶结合到MutSL上，由MutH切开非甲基化的子链。DNA helicase II, SSB, exonuclease I去除包括错配碱基的1000个核苷酸片段。 ④ 修补：DNA polymerase III和DNA ligase 填充缺口。 昂贵的代价用于保证DNA的准确性。 错配修复过程： 当前第32页\共有57页\编于星期五\23点 如果MutH的切点在错配碱基的5′端，则由外切核酸酶VII 或核酸酶RecJ来降解含有错配碱基的片段。 如果MutH的切点在错配碱基的3′端，将由外切核酸酶I或X从3′→5′方向水解含有错配碱基的片段。 最后由DNA pol III和连接酶分别填补缺口和连接切口。 当前第33页\共有57页\编于星期五\23点 6.2.3 直接修复（损伤逆转） 直接修复（direct repair）是把被损伤的碱基回复到原来状态的一种修复。有以下三种方式： （1）光复活作用 在可见光（400 nm）存在的条件下，在光复活酶作用下将UV引起嘧啶二聚体分解为单体的过程。光复活是原核生物中的一种主要修复形式（单细胞生物到鸟类均有此酶，这种修复方式对植物体特别重要， 而哺乳动物无此酶）。 当前第34页\共有57页\编于星期五\23点 (2) O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT)直接修复 以防止形成G — T 配对。 MGMT能防止DNA链烷基化导致的死亡和突变效应。 MGMT存在于酵母和人类细胞中。 当前第35页\共有57页\编于星期五\23点 (3) 单链断裂修复 只需要DNA连接酶参与，属于直接修复。 DNA连接酶催化DNA双螺旋结构中双链之一的缺口处的5′磷酸与相邻的3′羟基形成磷酸二酯键。 当前第36页\共有57页\编于星期五\23点 6.2.4 重组修复(recombination repair) 也称复制后修复、链转移修复、同源重组修复 ① 复制：受损伤的DNA链复制时，产生的子代DNA在损伤的对应部位出现缺口。 ② 重组：在RecA酶的作用下，完整母链DNA与有缺口子链DNA进行重组交换，将母链上相应片段填补子链缺口处，而母链出现缺口。 ③ 再合成：以另一条子链DNA为模板，经DNA pol合成一新DNA片段填补母链DNA缺口，最后由DNA ligase连接完成修补。 当前第37页\共有57页\编于星期五\23点 重组修复不能完全去除损伤，损伤的DNA片段仍然保留在亲代DNA链上，只是重组修复后合成的DNA分子是不带有损伤的。 但经多次复制后，损伤就被“稀释”了，在子代细胞中只有一个细胞是带有损伤DNA的。 重组修复机制的缺陷,有可能导致肿瘤发生。 当前第38页\共有57页\编于星期五\23点 6.2.5 易错修复和SOS反应 当前第39页\共有57页\编于星期五\23点 SOS反应( SOS response)是细胞DNA受到损伤或复制系统受到抑制的紧急情况下，细胞为求生存而产生的一种应急反应。SOS反应诱导的修复系统包括： 1、避免差错的修复（error free repair）：错配修复、直接修复、切除修复和重组修复。 2、易产生差错的修复（error prone repair）：易错修复（SOS修复）。SOS反应可诱导产生DNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ，它们不具有3′核酸外切酶校正功能，但在DNA链的损伤部位即使出现不配对的碱基，仍然能催化核苷酸的聚合，使复制继续进行。这种情况下允许错配可增加