DNA修复与DNA损伤

DNA修复与DNA损伤，其余有关分子生物学详见主页，有需要的同学可以过来下载，对学习很有帮助，分享给大家。

修复DNA损伤

• 导致因素
  • DNA复制错误
    • 碱基错配
    • 插入，缺失
      • 片段的插入或缺失-框移突变
  • DNA自身的不稳定性
    • 自发性损伤 最常见的 eg：受热不稳定脱嘌呤
  • 代谢中产生活性氧
    • 作用于碱基
  • 物理因素
    • 电离辐射
    • 紫外线
      • 使DNA 链上相邻两个嘧啶碱基发生共价结合，形成嘧啶二聚体 二聚体使DNA发生扭曲，影响DNA双螺旋结构，导致复制与转录受阻
  • 化学因素
    • 自由基
      • -OH, -H作用，导致碱基核糖磷酸基的损伤
    • 碱基类似物
    • 碱基修饰剂
    • 嵌入性燃料
      • 溴化己锭，吖啶橙 直接插入碱基对中
  • 生物因素
    • 麻疹病毒，风疹病毒，疱疹病毒，真菌，黄曲霉素 机制：产生毒素及代谢产物
• 突变类型
  • 错配
    • 点突变----DNA编码区域碱基置换
      • 仅改变一个AA
  • 插入
  • 缺失
  • 引起框移突变
  • 框移突变
    • 密码子阅读方式改变，造成氨基酸排列顺序改变
  • 重排/重组
    • DNA分子内发生较大片段的交换
  • 错义突变
    • 碱基置换 AA编码改变
  • 无义突变
    • 变成了终止密码子
  • 同义突变
    • 由于密码子的简并性，突变后不改变AA编码
• 损伤的意义
  • 生物进化的基础
    • 有利于生物种类多样性
  • 个体差异
    • DNA突变引起个体差异
  • 遗传疾病
• 损伤与疾病
  • 着色性干皮病
    • 皮肤癌
      • 由核苷酸切除修复缺陷所致
  • 卵巢癌/乳腺癌
    • 与BRCAⅠ基因突变而失活有关
  • 自身免疫性疾病
    • 修复损伤缺陷
• 损伤跨越需修复
  • 最危急的
  • SDS 修复
    • DNA发生双链大范围损伤，损伤部位失去模板功能，系统无法进行修复
    • 细胞诱导应急途径，会含有大量错误信息，会造成大范围基因突变
• 重组修复
  • 最严重
  • 当DNA分子双链断裂，没有互补链提供修复断裂的遗传信息时
    • 同源重组修复
    • 非同源末端连接的重组修复
• 切除修复
  • 最普通
  • 碱基切除修复
    • 识别
      • DNA糖基化酶特异性识别DNA受损碱基，将其水解，产生一个无碱基位点
    • 切除
      • 核酸内切酶将磷酸二酯键切开
    • 合成
      • DNApolδ在缺口处以另一条链为模板合成新DNA
    • 连接
      • DNA连接酶重新连接切口，使其恢复正常
  • 核苷酸切除修复
    • 识别
      • UvrA，UvrB识别DNA受损部位，并不识别具体损伤
    • 切除
      • UvrC在解螺旋酶协助下，在损伤两侧切开DNA链，去除切口间受损寡核苷酸
    • 合成
      • 在DNApolⅠ作用下，以另一条链为模板合成一段新DNA
    • 连接
      • DNA连接酶重新连接切口，使其恢复正常
• 直接修复
  • 最简单
  • 嘧啶二聚体的修复
    • 光复活酶
  • 烷基化碱基的修复
    • 烷基转移酶
  • 无嘌呤位点的修复
    • DNA嘌呤插入酶
  • 单链断裂的修复
    • DNA连接酶
• 左框移
• 右框移