DNA 复制说课.ppt

参与因子: UvrA、UvrB、UvrC B. 碱基切除修复 DNA糖基化酶是一个能识别DNA中象尿嘧啶、次黄嘌呤和黄嘌呤那样的不正确碱基的酶，这些碱基都是由胞嘧啶、腺嘌呤和鸟嘌呤分别脱氨形成的。这样变型的碱基可以通过DNA糖基化酶切断N-糖苷键除去，这样一来在DNA中制造了脱嘌呤或脱嘧啶的部位，通常将这样的部位称之AP位点。 每种DNA糖基化酶通常对一种类型的碱基损伤特异。例如尿嘧啶糖基化酶就可以除去由于胞嘧啶脱氨形成的尿嘧啶，形成一个AP位点。然后一个称为AP内切核酸酶切去含有AP位点的脱氧核糖-5-磷酸，出现一个核苷酸空隙。然后在DNA聚合酶作用下重新放置一个正确的核苷酸，最后通过DNA连接酶将切口封闭。 尿嘧啶糖基化酶系统的修复过程 3. 错配修复 偶尔错误的DNA复制会导致新合成的链与模板链之间的一个错误的碱基配对。这样的错误可以通过E.coli中的3个蛋白质（MutS、MutH和MutL）校正。该修复系统只能校正新合成的DNA，其主要依据是新合成的链中GATC序列中的A（腺苷酸残基）开始未被甲基化。GATC中A甲基化与否常用来区别新合成的链（未甲基化）和模板链（甲基化）。这一区别很重要，因为修复酶需要识别两个核苷酸残基中的哪一个是错配的，否则如果将正确的核苷酸除去就会导致突变。未甲基化的GATC序列不需要紧靠着错配碱基，因为错配碱基与GATC序列之间的间隔的DNA序列可以被外切核酸酶切除，是从3ˊ还是从5ˊ方向切除取决于不正确碱基的相对位置。 错配修复 4.重组修复 RecA DNA pol 切除修复 由基因重排引起的两种地中海贫血基因型 重组修复 ☆ DNA于复制时会越过受损区域进行复制 ☆ 经重组修复，受损的DNA仍然存在于子代的一个细胞中。 ☆ 重组修复不会浪费时间， 重组修复可让负伤的DNA在细胞中仍可照常进行分裂。 5.SOS修复：前面介绍的DNA损伤修复功能可以不经诱导而产生，然而许多能造成DNA损伤或抑制复制的处理均能引起一系列复杂的诱导效应，称为应急反应（SOS response）。SOS反应包括诱导出现的DNA损伤修复效应、诱变效应、细胞分裂的抑制以及溶原性细菌释放噬菌体等。细胞的癌变也可能与SOS反应有关。 SOS反应是细胞DNA受到损伤或复制系统受到抑制的紧急情况下，为求得生存而出现的应急反应。SOS反应诱导的修复系统包括避免差错的修复（error free repair）和倾向差错的修复（error prone repair）两类。光复活、切除修复能够识别DNA的损伤或错配碱基而加以消除，在它们的修复过程中并不引入错配碱基，因此属于避免差错的修复。SOS修复能诱导切除修复和重组修复中某些关键酶和蛋白质的产生，使这些酶和蛋白质在细胞内的含量升高，从而加强切除修复和重组修复的能力。此外，SOS反应还能诱导产生缺乏校对功能的DNA聚合酶，它能在DNA损伤部位进行复制而避免了死亡，可是却带来了高的变异率。SOS的诱变效应与此有关。 SOS 修复 Irradiation of bacteria before virus infection enhanced repair of damaged viral genes but led to mutations. UV UV’d T4 phage E. coli Few surviving phage UV’d T4 phage E. coli Higher frequency of surviving phage, but many mutants. SOS 修复诱导 DNA 聚合酶活性 LexA (一种DNA结合抑制蛋白), umuC 和 umuD, 编码 DNA聚合酶活性,允许复制跨过 损伤位点, 常插入一个或几个 A碱基. AGCTAGTCAT/TCAGTC AGCTAGTCAT/TCAGTC TCGATCANNNNGTCAG Replication stops at T/T dimer Error-prone polymerase allows replication to proceed, albeit inaccurately SOS response: RecA-P的三种功能 a、 DNA 重组活性 b、 与S.S. DNA结合活性 c、 少数蛋白的proteinase活性 当DNA正常复制时 （无复制受阻，无DNA损伤， 无TT dimer） RecA-p不表现proteinase活性 当DNA复制受阻/ DNA damaged 细胞内原少量表达的RecA-p 与S.S, DNA结合 激活RecA-p的proteinase活性 修复损伤 LexA-p降解