DNA的复制损伤与修复重点难点.DOC

第二章 DNA的复制、损伤与修复 第一节 DNA的复制 一、DNA复制的一般特征 （一）半保留复制 1. 定义：DNA复制时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA中，一股单链完全从亲代接受过来，另一股单链则完全重新合成，两个子细胞的DNA的和亲代DNA碱基序列一致。 2. 实验依据：放射性同位素实验 3. 半保留复制的意义：确保子代DNA与亲代一致。 （二）双向复制 1. 原核生物：固定起始点(Ori)，双向复制 2. 真核生物：多起始点，双向复制 3. 复制叉的概念（三）半不连续复制 1.复制的方向性 通过复制中的化学反应说明复制中DNA链延长的方向性。 DNA复制的化学反应 参与DNA复制的物质：原料(dNTP)、酶(DNA聚合酶)、模板(亲代双链DNA)、 引物(单链RNA提供3,OH)、其它蛋白因子(SSB) DNA复制的化学本质：dNTP的不断缩合 2. 产生半不连续复制的原因 说明半不连续复制产生的两个原因：复制的方向性与两条模板链的反向平行。 3. 半不连续复制的机制 说明其机制，并介绍相关概念：领头链、随从链、岗崎片段。二、DNA复制的酶学 (一) 使DNA链解离的酶 1．解螺旋酶 解螺旋酶与Dna A及 Dna C蛋白的作用。 2．拓扑异构酶 拓扑异构酶的作用及分类。 3．单链DNA结合蛋白SSB SSB的生理功能。 （二）DNA复制过程中的酶 1、RNA引物酶 引物的作用及引物酶的功能 2、DNA聚合酶 1）．原核生物的DNA聚合酶 原核生物中DNA聚合酶的种类，大肠杆菌中各种DNA聚合酶的分子结构特点、具有的酶活性及其生理功能。 I:单链，二级结构以α螺旋为主，经蛋白酶消化后的大片段为Klenow片段。 II：参与DNA损伤修复 III：10中亚基构成的不对称二聚体，α，ε，θ组成核心酶 2）．真核生物的DNA聚合酶 真核生物中各种DNA聚合酶(α，β，γ，δ，ε)的生理功能。 3、DNA连接酶 DNA连接酶的功能及其作用的特点。三、DNA 复制的过程 (一) 复制的起始（原核生物） 1．DNA解链：OriC的碱基组成特点；解螺旋酶的作用 2．引发体和引物： （二）复制的延伸：领头链，随从链的生成，复制的半不连续性及岡崎片段 （三）复制的终止：引物切除；空隙填补；缺口封闭 真核生物的DNA生物合成 对照原核生物的复制过程，说明真核生物与原核生物复制过程的异同点。 （一）复制的起始： 自主复制序列，细胞周期 引物的合成 起始复合物的形成 （二）复制的延长：和原核生物相似 （三）复制的终止和端粒酶 端粒及端粒酶，端粒长度变化，端粒酶激活与肿瘤 复习上次课的主要内容 四、特殊类型的复制 （一）线粒体复制 滚环复制：一条链复制不需要引物 （二）噬菌体和病毒DNA的复制 1. 简介逆转录的现象的发现 逆转录的定义 2. 逆转录酶与逆转录病毒 逆转录酶催化的反应及功能： 依赖RNA的DNA聚合酶 RNA酶活性 依赖DNA的DNA聚合酶 第二节 DNA损伤 一、DNA损伤的类型 （一）内源性损伤 1.DNA损伤的类型有：碱基脱落、碱基结构破坏、嘧啶二聚体形成、DNA单链或双链断裂、DNA交联。 2.DNA损伤可导致碱基置换（转换和颠换）、缺失、插入、链的断裂。 （二）外源性损伤 1. 体内因素：DNA复制错误、DNA自身的不稳定性、机体代谢过程中产生的活性氧。 2. 体外因素： 物理因素：电离辐射、紫外线(ultra violet, UV) 化学因素：自由基导致的DNA损伤；碱基类似物导致的DNA损伤；碱基修饰剂、烷化剂导致的DNA损伤；嵌入性染料导致的DNA损伤。 生物因素：麻疹病毒和真菌等。 二、DNA损伤在药物评价中的应用 三、DNA损伤与抗生素菌种诱变第三节DNA损伤的修复 修复途径 修复对象 参与修复的酶或蛋白 光复活修复 嘧啶二聚体 光复活酶 碱基切除修复 受损的碱基 DNA糖基化酶、无嘌呤嘧啶核酸内切酶 核苷酸切除修复 嘧啶二聚体、DNA螺旋结构的改变 大肠杆菌中UvrA、UvrB、UvrC和UvrD，人XP系列蛋白XPA、XPB、XPC……XPG等 错配修复 复制或重组中的碱基配对错误 大肠杆菌中的MutH、MutL、MutS，人的MLH1、MSH2、MSH3、MSH6等 重组修复 双链断裂 RecA蛋白、Ku蛋