离子束辐照酿酒酵母DNA损伤与修复的相关知识.ppt

生物技术制药 离子束辐照酿酒酵母DNA损伤与修复的相关知识 220120925051 内容提要 1、酿酒酵母简介 2、离子束辐照酿酒酵母DNA损伤 3、酿酒酵母DNA损伤修复 酿酒酵母简介 酿酒酵母，又称面包酵母或者出芽酵母。是与人类关系最广泛的一种酵母，不仅用于制作面包、馒头等食品及酿酒，而且在现代分子和细胞生物学中用作真核模式生物，其作用相当于原核的模式生物大肠杆菌。同时也是发酵中最常用的生物种类。 酿酒酵母细胞结构 所属分类 域： 真核域(Eukarya) 　　 界： 真菌界(Fungi) 　　 门： 子囊菌门(Ascomycota) 　　 纲： 半子囊菌纲(Hemiascomycetes) 　　 目： 酵母目(Saccharomycetales) 　　 科： 酵母科(Saccharomycetaceae) 　　 属： 酵母属(Saccharomyces) 　　 种： 酿酒酵母(S. cerevisiae) 酿酒酵母的基因组： 酿酒酵母是第一个完成基因组测序的真核生物，测序工作于1996年完成。其基因组包含大约1200万碱基对，分成16组染色体，共有6275个基因。酿酒酵母基因组数据库（/）包含有基因组的详细信息，是研究真核细胞遗传学和生理学的重要工具。 染色质的结构 菌落 酿酒酵母的优选条件 酶活性较强，酒精生产率高 适于高温发酵，发酵速度较快 耐酒精能力强，发酵残糖较少 耐酸性强，抗杂菌能力强 生产稳定，发酵时产生泡沫较少 发酵完全，发酵时酸度增加较少 能抗重金属，减少毒害作用 环境适应性强，变异性小 繁殖方式 （1）无性繁殖：主要形式为芽殖。 芽殖过程 （2）有性繁殖：主要以形成子囊和子囊孢子的形式进行有性繁殖。 酿酒酵母的产品 肉松面包 北海道吐司 含干燥酵母粉的狗粮 酵母提取物胶囊 离子束辐照酿酒酵母DNA损伤 电离辐射损伤DNA有直接和间接的效应。1、直接效应是指DNA直接吸收射线能量而遭受的损伤； 2、间接效应是指离子束辐照产生大量活性氧自由基(ROS)，导致细胞损伤。 生物细胞遭受辐射处理后，其关键靶分子DNA链将发生各种断裂及交联，具体包括： （1）碱基和脱氧戊糖发生的一系列基团改变 或丢失等； （2）DNA单链断裂( SSB) 和双链断 (DSB)； （3）DNA链间交联( DDC) 和DNA-蛋白质的 交联(DPC)等。 其中最为严重的生物学后果就是链断裂 离子束辐照酿酒酵母DNA损伤修复 1 抗氧化体系 抗氧化体系是细胞应对ROS损伤的第一道防御体系，其主要作用就是清除细胞内过量的ROS，维持细胞的氧化还原平衡。主要包括超氧化物歧化酶，过氧化氢酶，过氧化物氧化还原酶，谷胱甘肽过氧化物酶以及一些过氧化巯基蛋白等。 2 DNA损伤修复体系 在外界刺激的作用下, 细胞能启动相应的修复途径来分别应对不同形式的损伤。在酿酒酵母中，这些途径包括：（1）碱基切除修复(BER)通路，针对氧化还原或烷基化引起的碱基损伤；（2）核苷酸切除修复(NER)通路，修复辐射、化学药物或蛋白-DNA交联引起的核苷酸水平的损伤；（3）碱基错配修复(MMR)通路，纠正错配碱基。（4）重组修复(RR)通路，主要修复DNA双链的断。 BER