生物化学 11-1 DNA损伤与修复.ppt

核苷酸切除修复（nucleotideexcisionrepair）①首先，由一个酶系统识别DNA损伤部位；②其次，在损伤两侧切开DNA链，去除两个切口之间的一段受损的寡核苷酸；③再次，在DNA聚合酶作用下，以另一条链为模板，合成一段新的DNA，填补缺损区；④最后由连接酶连接，完成损伤修复。E.coli的NER主要由4种蛋白质组成：UvrAUvrBUvrCUvrD人类的DNA损伤核苷酸切除修复①首先由损伤部位识别蛋白XPC和XPA等，再加上DNA复制所需的SSB，结合在损伤DNA的部位；②XPB、XPD发挥解旋酶的活性，与上述物质共同作用在受损DNA周围形成一个凸起；③XPG与XPF发生构象改变，分别在凸起的3′-端和5′-端发挥核酸内切酶活性,在增殖细胞核抗原（PCNA）的帮助下，切除并释放受损的寡核苷酸；④遗留的缺损区由聚合酶δ或ε进行修补合成；⑤最后，由连接酶完成连接。NER不仅能够修复整个基因组中的损伤，而且能拯救因转录模板链损伤而暂停转录的RNA聚合酶，即参与转录偶联修复（transcription-coupledrepair）。作用方式：NER蛋白质被募集于暂停的RNA聚合酶。转录偶联修复的意义：将修复酶集中于正在转录DNA，使该区域的损伤尽快得以修复。***生物化学/Biochemistry概念、理论、研究、应用Conception,theory,research,andapplication ——逻辑和自学 ——LogicandLIY(LearnItYourself)第十一章：DNA损伤与修复

DNA损伤与修复各种体内外因素所导致的DNA组成与结构的变化称为DNA损伤（DNAdamage）其一，DNA的结构发生永久性改变，即突变其二，导致DNA失去作为复制和/或转录的模板的功能DNA损伤的后果:DNA损伤与修复DNADamageandRepairLakeVictoriaLakeTanganyikaLakeMalawiCichlid:AstatotilapiaburtoniLakeTanganyika,EastAfricanRiftMorethan1600speciesofcichlidsswiminfreshwateraroundtheworldLakeVictoriaCichlid:AstatotilapiaburtoniLakeTanganyika,EastAfricanRiftMorethan1600speciesofcichlidsswiminfreshwateraroundtheworld生物多样性依赖于：DNA突变DNA修复平衡LakeTanganyikaLakeMalawiDNA损伤（DNADamage)第一节一、多种因素通过不同机制导致DNA损伤（一）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（二）体外因素物理因素化学因素生物因素DNA复制错误：在DNA复制过程中，碱基的异构互变、4种dNTP之间浓度的不平衡等均可能引起碱基的错配DNA复制的错配率约1/1010复制错误还表现为片段的缺失或插入。特别是DNA上的短片段重复序列，在真核细胞染色体上广泛分布，导致DNA复制系统工作时可能出现“打滑”现象，使得新生成的DNA上的重复序列拷贝数发生变化。DNA自身的不稳定性：DNA结构自身的不稳定性是DNA自发性损伤中最频繁和最重要的因素。当DNA受热或所处环境的pH值发生改变时，DNA分子上连接碱基和核糖之间的糖苷键可自发发生水解，导致碱基的丢失或脱落，其中以脱嘌呤最为普遍。含有氨基的碱基还可能自发脱氨基反应，转变为另一种碱基，即碱基的转变，如C转变为U，A转变为I（次黄嘌呤）等。物理因素：电离辐射、紫外线(ultraviolet,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损伤物理和化学因素对DNA的损伤二、DNA损伤有多种类型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交联碱基损伤与糖基破坏：化学毒物可通过对碱基的某些基团进行修饰而改变碱基的性质。由于碱基损伤或糖基破坏，在DNA链上可能形成一些不稳定点，最终可导致DNA链的断裂。碱基之间发生错配：碱基类似物的掺入、碱基修饰剂的作用可改变碱基的性质，导致DNA序列中的错误配对