DNA修复演示教学.pptx

DNA损伤、修复和突变专 业：生物技术院 系：生命科学学院造成损伤原因 在DNA同一条链上，相邻的嘧啶受诱变因素的刺激下，以环丁酰二聚体形式共价相连。如TT、TC、CC等二聚体。O‖O‖O‖O‖CH3CH3CH3CH3N - HH-NN - HH-N‖‖‖‖UV等ONONNOON嘧啶二聚体的形成减弱了双链之间氢键作用引起了DNA变形。如果生物体内修复系统失灵，则细胞走向死亡。 TTA A氧化脱氨例如胞嘧啶→尿嘧啶 C → U亚硝酸类试剂可引起三种碱基氧化脱氨。（C、A、G）它们原有的C-NH2，→氧化脱氨→C=O，→碱基品种变化→，双链碱基配对变化，→DNA变异。氧化脱氨I腺嘌呤→次黄嘌呤A → IA，U或C 氧化脱氨鸟嘌呤G 黄嘌呤X烷基化诱变烷化剂如EMS（甲磺酸乙酯）等。例：当“G”的N7-位烷基化→N+7-R，会出现两种情况：（1）电荷平衡，N1脱氢；R|R| -6（1）电荷平衡 N1脱氢++571烷基化82493鸟嘌呤G鸟嘌呤*G*烷基化鸟嘌呤m7G G* 少了一个氢键条件 G*不能与C配对，改为与T配对。导致基因转换型突变。……G*…………T……5’……G…… 3’……C……G烷基化N1脱氢碱基插入或缺失 用嵌合剂（如吖啶橙等）插入DNA碱基之间时，会使DNA的碱基序列移动或丢失碱基，引起移码突变或其它突变。1 2 3 41 2 3 4 5链的断裂 损伤严重的碎片DNA无法修复，不属于突变的问题，而是细胞走向死亡！转座子的致死突变 如Mu噬菌体DNA就象一段Tn一样，可整合到宿主E.coli核基因的关键部位上，造成基因突变或细胞死亡。E.coliDNAMu DNA我们从事基因重组时，要注意载体和目的基因插入的大小、方向和位置，防止转化的产物突变，甚至死亡现象。Dangerous！蔬菜、水果上的农药；洗衣粉中荧光剂、烷化剂，食品中的防腐剂……不仅，影响我们的蛋白、酶；而且对我们的基因也有很大的危害！希望大家要警惕这种潜伏期长的癌变因素！ 广义的修复系统： ?DNA聚合酶的校对功能(复制的范畴) ?尿嘧啶-N-糖苷酶修复系统 （复制时U的渗入、C脱氨氧化成U） ? 错配修复系统 ? 损伤修复系统(光复活、重组修复、SOS修复等) 错配修复 + ----- A------ ------C---DNA mismatch错配修复碱基来源：校正活性所漏校的碱基 使复制的保真性提高102～103倍错配修复系统(MRS Mismatch Repair System)DNApol (ξ= 10-8)经第二次校正ξ= 10-11错配修复系统（Mismatch repair system）DNA腺嘌呤甲基化酶(m6A甲基化酶)dam gene识别新生链中非 m6A 的GATC序列扫描新生链中错配碱基酶切含错配碱基的新生DNA区段组成DNA polymeraseHelicase SSB外切核酸酶 (Ⅰ和Ⅶ)连接酶MCE (mismatch correct enzyme) 3 subunits mutH, L, S ★ DNA合成过程中的甲基化变化DNA中的GATC (palindromic seq.)为m6A甲基化敏感位点平均每2kb左右有一GATC seq.错配修复系统受甲基化的引导修复过程a、MutS/MutH/ L顺序扫描识别错配 碱基和邻近的GATC序列 切点－－甲基化GATC中G的5’ 甲基化程度的差异决定SH的位置 DNA helicase II, SSB, exonuclease I去除包括错 配碱基的片段 DNA polymerase III 和 DNA ligase 填充缺口昂贵的代价用于保证DNA的准确性外切核酸酶Ⅰ切割切点的5’端（错配碱基在切点的5’端）外切核酸酶Ⅶ切割切点的3’端（错配碱基在切点的3’端）直接修复嘧啶二聚体的产生 类型：TT二聚体 （ ）、CC二聚体（ ）、 CT二聚体（ ）TTCTCC相邻的胸腺嘧啶----TT--------AA--------TT--------AA----可见光激活----TT--------AA---- PR二聚体修复光复活（photo reactivation ）　直接修复 复制前、不容易出错 400 nm 蓝光、PR 酶 (photo-reactivation enzyme) 光敏裂合酶（photolyase）----TT--------AA----切除修复1、尿嘧啶-N-糖苷酶系统 ung-ase修复尿嘧啶的来源：dUTP的渗入 胞嘧啶的自发脱氨氧化AP siteDNA