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第四节 DNA 损伤与修复

第四节 DNA 损伤与修复. 突变 (mutation) ： 是指遗传物质结构改变而引起 的遗传信息的改变，也称为 DNA 损伤 (DNA damage) 。 从分子水平来看，突变就是 DNA 分子上碱基的改变。. 一、突变的意义 ( 一 ) 突变是进化、分化的分子基础 进化过程是突变的不断发生所造成的。没 有突变就没有今天的五彩缤纷的世界。遗传 学家认为：没有突变就不会有遗传学。 大量的突变都属于由遗传过程自然发生的，叫自发突变或自然突变（ spontaneous mutation ）。. ( 二 ) 突变导致基因型改变

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第四节 DNA 损伤与修复

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Presentation Transcript

  1. 第四节 DNA损伤与修复

  2. 突变 (mutation)： 是指遗传物质结构改变而引起 的遗传信息的改变，也称为DNA损伤 (DNA damage)。 从分子水平来看，突变就是DNA 分子上碱基的改变。

  3. 一、突变的意义 (一) 突变是进化、分化的分子基础 • 进化过程是突变的不断发生所造成的。没 有突变就没有今天的五彩缤纷的世界。遗传 学家认为：没有突变就不会有遗传学。 • 大量的突变都属于由遗传过程自然发生的，叫自发突变或自然突变（spontaneous mutation）。

  4. (二) 突变导致基因型改变 • 这种突变只有基因型的改变，而没有可察 觉的表型改变。 • 多态性 (polymophism)：是用来描述个体 之间的基因型差别现象。利用DNA多态性 分析技术，可识别个体差异和种、株间差 异。

  5. (三) 突变导致死亡 • 突变发生在对生命至关重要的基因上，可 导致个体或细胞的死亡。 (四) 突变是某些疾病的发病基础 • 包括遗传病、肿瘤及有遗传倾向的病。有 些已知其遗传缺陷所在。但大多数尚在研 究中。

  6. 二、引发突变的因素 • 大量的突变属自发突变，发生频率 为10-9。 • 用生活环境中导致突变的因素，在实 验室可以诱发突变，称为诱变，导致 突变的因素称为诱变剂。主要有物理 和化学因素。

  7. 物理因素：紫外线和各种辐射

  8. 化学因素： 常见的化学诱变剂

  9. 三、突变的类型 (一)点突变 (point mutation) ——指DNA分子上一个碱基的变异（置换）。 1. 转换 (transition)： 发生在同型碱基之间的置换 2.颠换 (transversion)： 发生在异型碱基之间的置换

  10. 镰形红细胞贫血病人的Hb (HbS) 与正常成人的Hb (HbA)比较

  11. (二)缺失(deletion)和插入(insertion) 1. 缺失：一个碱基或一段核苷酸链从 DNA大分子上消失 2. 插入：DNA大分子上多了一个碱 基或一段核苷酸链

  12. 框移突变(frame-shift mutation): 缺失和插入引起的三联体密码的阅读方 式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改 变。 正常 5´… …GCAGUACAUGUC … … 丙 缬 组 缬 缺失C 5´… …GAGUACAUGUC … … 谷 酪 蛋 丝

  13. (三)重排(rearrangement) ——DNA分子内发生较大片段的交换，也称为重组。 移位的DNA可以在新位点上颠倒 方向反置（倒位），也可以在染色体 之间发生交换重组。

  14. 四、DNA的损伤和修复 修复(repairing)：是指针对已发 生的缺陷而进行的补救机制。

  15. (一)光修复 (light repairing) 光修复酶

  16. (二)切除修复 (excission repairing) DNA聚合酶I DNA连接酶 ATP

  17. 着色性干皮病 （xeroderma pigmentosis，XP） 　　是一种切除修复有缺陷的遗传性疾病。 在研究其发病机制时，发现一些相关的基 因，称为XPA、XPB、XPC等。这些基因 的表达产物与Uvr类蛋白有同源序列，也是 起辨认和切除损伤DNA作用的。XP病人是 由于XP基因有缺陷，不能修复紫外线照射 引起的DNA损伤，因此易发生皮肤癌。

  18. (三)重组修复 (recombination repairing)

  19. (四)SOS修复 当DNA损伤广泛难以继续复制 时，应急而诱发产生的一系列复杂 的修复反应。 各种与修复有关的基因，组成一 个称为调节子(regulon)的网络式调控 系统。 这种修复使DNA保留的错误较多， 会引起较广泛、长期的突变。

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