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DNA生物合成基础医学.ppt

发布:2019-09-22约1.02万字共111页下载文档
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2.化学因素: (四)突变的类型 生物机体DNA所发生的突变,主要有以下几种类型: 1.点突变:为最常见的突变形式。它是指DNA分子中单个碱基的改变,如……GGACTTCA……变为……GGAATTCA……。 镰形红细胞贫血病人Hb (HbS) β亚基 N-val · his · leu · thr · pro · val · glu · · · · · · C 肽链 CAC GTG 基因 正常成人Hb (HbA)β亚基 N-val · his · leu · thr · pro · glu · glu · · · · · · C 肽链 CTC GAG 基因 2.框移突变 缺失:一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上消失。 插入:原来没有的一个碱基或一段核苷酸链插入到DNA大分子中间。 框移突变是指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。 缺失或插入都可导致框移突变。 谷 酪 蛋 丝 5’ ……G C A G U A C A U G U C …… 丙 缬 组 缬 正常 5’ ……G A G U A C A U G U C …… 缺失C 缺失引起框移突变 UV 3.形成嘧啶二聚体: 4.重组(重排) DNA分子内较大片断的交换称为重组或重排。如位于11号染色体上的Hbβ基因家族的重排引起地中海贫血。 (五)DNA损伤的修复 生物机体对于损伤后的DNA,有不同的修复机制进行修复。修复机制可分为两大类:无差错修复(error–free repair)和差错倾向修复(error-prone repair)。前者可使受损的DNA结构完全恢复正常,主要有直接修复、切除修复;后者在修复过程中,可能有突变的发生,主要有重组修复和SOS修复。 1、直接修复系统 如光复合等 光复活作用: 经可见光照射细胞后,细胞内的光复活作用酶能使嘧啶二聚体分解而恢复DNA原来的结构。光复合作用酶在生物界分别广泛,哺乳动物及人体内也有此酶的存在,但仅限于在淋巴细胞和成纤维细胞中发现,所以,光复活作用并非人体内主要的修复方式。 2、切除修复 切除修复(excision repair)又称暗修复(dark repair),其修复过程无需光的参与。切除修复方式在生物界普遍存在,也是人体细胞主要的修复方式。其基本过程是: 1)由特定的核酸内切酶特异性地识别受伤部位并与其结合,在损伤部位的5′端切断其与正常DNA连接的3′,5′-磷酸二酯键。 2) DNA聚合酶Ⅰ同时发挥其5′→3′的外切作用,将包括损伤部位在内的一小段DNA切除掉。 3)在DNA聚合酶Ⅰ的催化下,以DNA另一条完整的互补链为模板,从切口的3′-OH开始,按5′→3′的方向修补DNA的缺口(即DNA聚合酶Ⅰ的5′→3′聚合作用)。 4)DNA连接酶将新合成的DNA与原来的DNA连接起来称为完整的分子,DNA恢复其正常结构。 3.重组修复又称复制后修复 4.SOS修复 SOS修复又称诱变修复(mutagenic repair)。当DNA分子受到较多范围的损伤,修复难以进行时,细胞处于危急状态,从而产生的一种特殊的修复方式,它用国际通用的遇难求救信号—SOS命名。此时,DNA复制的短暂抑制可诱导产生一种特殊的DNA聚合酶,其识别碱基的能力很差,对模板要求低或无需模板存在即能催化DNA的合成。所以,对于双链断裂而空缺的DNA也能合成,但也导致错误的复制而引起基因的碱基突变,然而却提高了细胞的存活率。即在危急情况下,以牺牲复制的准确性而换取细胞的生存,这是SOS修复的主要特点。在哺乳动物细胞中,也有这种修复方式。 本章主要内容 一、DNA的生物合成 1.复制的基本规律 半保留复制、半不连续复制、双向复制概念 2.DNA复制的酶学和拓扑学变化 DNA聚合酶、引物酶、DNA连接酶、单链DNA结合蛋白、解螺旋酶、DNA拓扑异构酶及其作用 3.DNA复制过程 1)原核生物DNA复制的基本过程:复制起始区结构特征及作用,起始过程的主要变化 2)端粒概念、端粒酶组成 4.逆转录 概念、逆转录酶及其作用 5.DNA损伤与修复 1)突变(损伤)概念 2)突变类型 3)修复 光修复系统特点、切除修复系统的主要过程 * 二、真核生物DNA复制过程 真核生物每个染色体有多个起始点,是多复制子复制。复制有时序性,即复制子以分组方式激活而不是同步起动。 复制的起始需要DNA-pol α(引物酶活性)和
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