第12章1突变和重组的分子机理课件.ppt

第十二章 突变和重组的分子机理;§12-1 Molecular Basis of Mutation;一、突变DNA改变的类型;----转换（transition）：Purine(嘌呤) replaces another purine OR a pyrimidine(嘧啶) replaces a pyrimidine. ----颠换（transversion）：A purine substitutes a pyrimidine and vice versa.;碱基替换对遗传信息的影响; 某基因一个碱基对的变化改变了mRNA中的一个密码子(如改变密码子的第三个核苷酸)，由于密码子的简并性，该密码子与原密码子编码同一种的氨基酸，产生的蛋白质仍为野生型功能。 沉默突变（Silent mutation);无义突变（Nonsense mutation）; Both lysine and arginine are basic in nature and function in a similar manner. 基因中一个碱基对的变化改变mRNA的一个密码子，产生氨基酸的替换，但不影响蛋白质的功能。;ATG CCC GAA GTG TAC GGG CTT CAC Met Pro Glu Val ; Insertion of GC base pair causes change in every codon after this one. Frameshift mutations usually cause a shift in the reading frame and usually cause much change in the protein.;在人类基因组中有大量的重复序列，其中不少是微卫星DNA（microsatellite DNA）或称简单串联重复序列， 如 (TA)n, (CGG)n 当这些重复序列靠近基因或位于基因中时，其拷贝数的变异可引起人类遗传病。 由于这类变异只是重复单位的拷贝数发生变化，与前面介绍的突变方式不同，故称为动态突变。 这些重复序列在每次减数分裂过程中均发生变化，是一种遗传不稳定单位(genetic instability)。 关于导致三核苷酸拷贝数扩增的原因，目前有一些假说，如复制滑动说等，但都有待研究证实。;动态突变与人类遗传病;二、诱变(Induced Mutations)的机制;Physical mutagens（物理诱变剂) 1. High-energy ionizing radiation（电离辐射）: -------粒子辐射:α,β射线、质子、中子 -------电磁辐射：x、γ射线 2. Nonionizing radiation（非电离辐射）: UV light 紫外线 ;1. 电离辐射（ionizing radiation）;同时产生对细胞的辐射化学效应： 细胞内物质（主要是水分）吸收辐射的能量： H2O H2O＋ ＋ e- (正离子) （自由电子） e- + H2O → H2O- (负离子) 进一步反应：H2O+ H+ + OHO H2O- → OH- + Ho 自由基能互相反应，并能和其他分子发生反应，总起来称为辐射的间接作用：HO ＋OHO → H2O HO ＋ HO →H2 OHO ＋OHO →H2O2 H ＋ O2 → HO2 当过氧化氢，其它有机过氧化物和这些自由基（HO和OHO）与细胞中的核酸、蛋白质、酶等大分子物质发生化学变化时，水的射解就具有生物效应了。 ;辐射的物理效应＋化学效应 → 对细胞的遗传学效应是： 诱导染色体断裂、染色体重排以及造成点突变。 可将辐射对遗传物质的诱变作用机理概括如下： 直接作用 间接作用 直接或间接作用 物理学效应 电离或激发 水的射解，形成 化学效应 HO、OHo、H2O2、