[医学]新医课件 基因与基因突变.ppt

烷化剂 具有高度诱变活性的烷化剂（甲醛、硫酸二乙酯、氯乙烯和氮芥等 ），可将烷基（CH3-、C2H5-等）引入多核苷酸链上的任何位置，被其烷基化的核苷酸将产生错误配对而引起突变。 如硫酸二乙酯可使鸟嘌呤（G）乙酰化成烷基鸟嘌呤而与T配对，产生G-C到A-T的转换。 芳香族化合物 吖啶类和焦宁类等扁平分子构型的芳香族化合物可以嵌入DNA的核苷酸序列中，导致碱基插入或丢失的移码突变。 生物因素： 在生物因素中，病毒如麻疹、风疹、流感和疱疹病毒等，是诱发突变的明显因素，但病毒的诱变作用还不完全清楚。真菌和细菌虽不能直接引起突变，但它们所产生的毒素或代谢物具有诱变作用。如黄曲霉菌所产生的黄曲霉素对若干种实验动物有致突变作用，被认为可能是引起肝癌的一种致癌物质。 四、基因突变的修复机制 自然界的诱变因素很多，DNA分子或基因片段在各种诱变因子直接或间接的作用下，均可受到损伤而导致基因突变。然而基因是相对稳定的。基因稳定性的实现依靠DNA 损伤的修复。 生物体内存在着多种DNA修复系统，当DNA受到损伤时，在一定条件下，这些修复系统可以部分地修正DNA分子的损伤，从而大大降低突变所引起的有害效应，保持遗传物质的稳定性。 细胞具有3种修复系统：即光复活修复、切除修复和重组修复。其中切除修复为人类DNA损伤的主要修复方式。 紫外线引起的DNA损伤的修复 光复活修复（photoreactivation repair） 细胞内存在着一种光复活酶。在可见光的照射下，光复活酶被激活，从而能识别嘧啶二聚体并与之结合，形成酶-DNA复合物，然后利用可见光提供的能量，解开二聚体，此后光复活酶从复合物中释放出来，完成修复过程，这一过程称为光复活修复。 光复活修复的过程 切除修复（excision repair） 也称为暗修复（dark repair）。光在这种修复过程中不起任何作用。切除修复发生在复制之前，需要其它酶的参与。 切除修复（excision repair）的特点是将损伤部位切除，然后用正确配对的、完好的碱基来代替。这是修复损伤最为普遍的方式。其过程比光修复要复杂得多，有多种酶和因子参加此过程。基本步骤可归纳为：识别、切除、修复、连接4步。 核酸内切酶先在嘧啶二聚体附近切开DNA单链， 然后以另一条正常链为模板，按碱基互补原则补齐需切除部分的碱基序列， 最后由核酸内切酶切去含嘧啶二聚体的片段，并由连接酶将断口与新合成的DNA片段连接起来 如果机体细胞中的切除修复系统有缺陷便会导致严重后果，着色性干皮病（XP）患者体内缺乏核酸内切酶等修复过程所必需的酶，使紫外线诱发的胸腺嘧啶二聚体无法修复，故患者对光过敏，皮肤出现红斑、色素沉着、角化等症，最终导致皮肤癌。 重组修复（recombination repair） 含有嘧啶二聚体或其它结构损伤的DNA仍可进行复制，当复制到损伤部位时，DNA分子链中与损伤部位相对应的部位出现缺口。复制结束后，完整的母链与有缺口的子链重组，使缺口转移到母链上，母链上的缺口由DNA聚合酶合成互补片段，再由连接酶连接完整，从而使复制出来的DNA分子的结构恢复正常。该过程发生在复制之后。 重组修复的过程 修复系统本身是由一系列基因所编码的酶所组成的，修复系统的缺陷将使遗传物质的损伤不能得到尽快修复，突变将以各种形式存在并遗传下来，最终导致疾病的发生。 本章重点掌握内容 断裂基因、遗传密码、转录、翻译、基因突变的概念 基因突变的特性；理解同义突变、错义突变、无义突变、移码突变 基因的功能 遗传密码的特性？ * * 5、 基因突变与修复 遗传物质是相对稳定的，但又是可变的。机体内外的环境中有许多因素可使基因发生突变。所谓突变（mutation）就是指机体细胞中的遗传物质所发生的可以遗传的变异。 广义的突变包括基因突变和染色体畸变，前者一般指基因分子水平上的变化；后者涉及染色体的结构和数目的变化。由于染色体突变常采用畸变一词，故狭义的突变即指基因突变。 基因突变（gene mutation）是指在一定因素影响下，基因组DNA分子某些碱基或其序列发生改变，即碱基对的增加、缺失或改变，使基因的结构（核苷酸顺序或数目）发生可遗传的改变。 基因突变中最小的变化是DNA链中的一个或一对碱基的改变，称点突变（point mutation）。 1.单个碱基取代 2.移码突变 3.密码子插入或丢失 4.不等交换 5.动态突变 基因突 变的类型 同义突变 错义突变 无义突变 终止密码突变 一、基因突变的类型 1.单个碱基取代 三联体密码子中一个碱基被另一碱