了解DNA损伤修复 - 山东大学课程中心.PPT

细胞DNA损伤与日常保健知识 DNA损伤修复发展简史 DNA修复已经成为当前生命科学研究的前沿课题。 DNA损伤修复又与我们日常生活保健息息相关。 这门通识教育选修课，帮助大家认识和了解DNA损伤修复的基础相关知识。课程以结合基础知识和生活常识，介绍DNA损伤诱因、危害和预防护措施，细胞内的DNA修复机制，DNA修复与一些重大疾病、基因治疗以及日常生活中的美容保健知识等方面的内容。 这节课和大家一起聊聊以下内容： 认识细胞DNA。 日常生活和DNA损伤有关的话题 了解DNA损伤修复有助于了解很多当前社会热点问题 几个小问题 ： 1、什么是生命（或者生命的基本特征）？ 2、什么是细胞？ 细胞是构成所有生命体的基本单位 3、生命的任务是什么？ 任何生命的最主要的任务是繁殖，完整的把遗传信息载体DNA传给下一代。 4、什么是DNA？ 遗传信息载体DNA 、细胞最重要的主要成分之一 5、什么是DNA 修复？ 2.1、 DNA损伤 DNA损伤 (DNA damage) ：DNA damage 是指DNA分子化学结构的改变，比如DNA链断裂, 碱基对的替换、插入和缺失等缺失、DNA的化学修饰等。 引起突变的原因---人类史上的灾难 1945.8 日本广岛、长崎原子弹事件，当地居民受核辐射影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高。 1986.4 前苏联切尔诺贝利核电站爆炸 2011.3，日本福岛核电站泄漏 我们听说比较多的另一个和DNA损伤有关的词就是活性氧（ROS） 自由基，化学上也称为“游离基”，是含有一个不成对电子的原子团。活性氧主要指氧自由基，可导致DNA、蛋白质和脂质损伤 内源ROS由正常的细胞代谢产生，其中线粒体利用细胞 ~85% O2，是主要的ROS来源 外源ROS主要来自于化学制剂的大量使用、汽车尾气和工业生产废弃物等等人类生产生活 常见的形式： 总结一下哪些因素能损伤到DNA？ 细胞内源的因素 环境因素 -例如化学试剂、污染物和UV线 疾病治疗 -例如离子辐射和化疗 细胞内源因素 复制错误 例如四种dNTP之间的不平衡导致错配 DNA本身的不稳定 碱基的自发脱氨基 DNA的脱嘌呤/脱嘧啶导致碱基脱落 活性氧的作用 DNA, 蛋白质和脂质的氧化 人体细胞每天内源DNA损伤数量 环境（外源）因素 化学试剂 (1) 天然化合物 黄曲霉素、亚硝酸、硝基胍 5氟尿嘧啶等 (2) 人造化合物 苯并芘- 香烟 顺铂- 化疗药物 物理因素 (1)辐射。紫外线和各种电离辐射（α、β、 γ 、X射线） （2）热 （3）机械剪切力 DNA稳定，但脆弱 不修复将导致突变 干扰转录和复制 导致突变 加速衰老 死亡 细胞的修复机制是必需的 修复机制是全方位的、高效的 1 /1000损伤躲过修复 2.2、损伤DNA的结果 3、当前DNA修复相关的热点问题 3.1、人类重大疾病 3.2、细菌耐药性 3.3、转基因食品 3.4、工农业生产中育种 3.5、突变与生命进化问题 3.6、环境污染问题 上世纪的人类基因组计划 3.2 细菌耐药性与DNA损伤修复 3.3 认识细胞DNA损伤修复有助于正确认识转基因食品争议 3.4 DNA损伤修复有助于了解工农业生产育种、生命起源与进化和环境污染等 总结 DNA损伤修复与我们日常生活息息相关 解决人类生存与发展所面临的一系列重大问题在很大程度上将依赖于生命科学的发展。 学习DNA损伤修复原理，有助于我们自觉的认识提高人口素质、保护环境、保护生态平衡和生物多样性的重要性；还有助于我们利用学到的理论和方法，增加粮食产量，战胜各种疾病，开发利用可再生生物新能源与新资源等等。 掌握生命科学和相关学科的新理论和新技术，解决人类共同面临的上述重大问题是我们每一个人的义务和责任。 * 盛多红 山东大学微生物技术国家重点实验室 2013.1 了解DNA损伤修复，享受美好生活 课程简介 1、认识细胞DNA 代谢与繁殖 使DNA结构恢复原样，能重新执行它原来的功能 ，结果有三种，正常、突变和死亡 成年人（约1013 Cells） 关于细胞DNA知识的总结 DNA 是主要的遗传物质 ①分子结构的相对稳定性（储存遗传信息） ②能够复制，（传递遗传信息） ③指导蛋白质合成（表达遗传信息） ④引起遗传变异（改变遗传信息） 是细胞最重要的组分，DNA稳定性决定细胞的生死病变 2、有关细胞DNA损伤修复的常识 DNA 损伤是细胞内最严重的损伤之一，它的修复效果关乎细胞的生死突变 DNA 修复是DNA代谢的重要内容，是基因组稳定的重要原因 3. DNA 修复是一个非常复杂的过程,