损伤修复 I.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 吖啶橙插入导致碱基的缺失突变 结合前面错义、移框的抑制突变－－－－－因此遗传学上鉴定突变型（突变类型）可用分别使用产生错义、移框突变的突变剂二次处理，看其回复突变的有无 * * * * * * 错配碱基的修复会使复制的保真性提高102～103倍 * * * * Immediate methylation of the A in GATC of the parental strand but not of the daughter strand right after replication Expensive to keep the accuracy * * 参看教材 142 * * TT二聚体－－－－每个嘧啶环的第5和第6碳跨环连接 TC二聚体为6 、4连接 * * * * * * * * * 概念：是在DNA分子受损伤的范围较大而且复制受到抑制时出现的一种应急修复作用。 2. 过程 ①当DNA损伤较大时(如产生很多的T=T)，正常的DNA多聚酶复制到损伤位点时，其活性受到抑制； ②短暂抑制后产生一种新的DNA多聚酶，催化损伤部位DNA的复制，由于新的DNA多聚酶的修复校正功能较低，新合成的碱基错配频率较高，易引起突变。 SOS 修复机制 SOS 修复－－无模板指导的DNA复制 大剂量的紫外线照射，大量的二聚体产生 SOS系统诱导，错误潜伏的复制超越二聚体而进行 错误碱基 SOS系统的启动 通过操纵子(结构基因、启动子、操纵基因、调节基因)来实现： A. SOS基因：recA基因、UvrA、UvrB、UmuC等，也称din基因 (damage inducible gene)，为操纵子的结构基因； B. lex基因：阻遏蛋白基因，正常情况下结合在操纵基因上； C. recA基因：重组蛋白基因，应急状态下启动蛋白质水解酶活性，水解阻遏蛋白，使din基因高效表达，从而启动SOS修复系统。 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 RecA-p高效表达 SOS open 当DNA正常复制时 （无复制受阻，无DNA损伤， 无TT dimer） RecA不表现proteinase活性 当DNA复制度过难关后 SOS repair 是一种错误倾向性极强的修复机制 是进化中形成的“ 竭尽全力，治病救人” 的措施 （正常状态下，SOS是关闭的） RecA-p很快消失 LexA gene on SOS off DNA损伤修复的重要性 人类遗传性疾病已经发现4000多种，其中不少与DNA修复缺陷有关，这些DNA修复缺陷细胞表现为对辐射和致癌剂的敏感性增加； 着色性干皮病（xeroderma pigmentosum）：第一个被发现的DNA修复缺陷遗传病，患者皮肤和眼睛对阳光特别是UV十分敏感，暴光部位皮肤干燥脱屑、色素沉着、容易溃疡、皮肤癌发病率高，常伴有神经系统障碍，智力低下等。病人的细胞对嘧啶二聚体和烷基化的清除能力降低。 遗传性非息肉结肠癌（HNPCC）是由于DNA错配修复有缺陷而造成的（其中一种错配修复酶突变丢失）。该遗传病表现为：家族成员是癌症高发群，许多成员患结肠癌、胃癌或子宫癌。 ? 菌体限制修饰系统中的限制性内切酶能将外来DNA切断 ? 菌体本身的DNA可受甲基化酶的保护 两者称为限制-修饰作用 * E.coli K菌株和 B菌株各有自己的限制修饰系统 * E.coli C菌株没有 细菌借助于限制-修饰系统来区别自己DNA和外源DNA 限制和修饰 藏珠馆 特制精品 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * （一 ） 光复活(photoreactivation) 1. 概念：在可见光存在的条件下，在光复活酶作用下 将UV引起嘧啶二聚体分解为单体的过程。 2. 条件：可见光(300~600nm) 蓝光、 PR酶(photoreacting enzyme) *光复活是原核生物中的一种主要修复形式。 二、二聚体修复的机制 （二） 切除修复 1. 概念: 先在损伤的任何一端打开磷酸二酯键，然后外切掉一段寡核苷酸；留下的缺口由修复性合成来填补，再由连接酶