基因突变和DNA修复
DNA修复与突变

DNA修复与突变DNA修复和突变是生物学中重要的概念。
DNA修复是指细胞对于DNA发生损伤后自我修复的过程,而DNA突变则是指DNA序列发生的变异。
DNA修复和突变是相互关联的,这篇文章将深入探讨DNA修复和突变的机制以及它们在生物学中的重要性。
一、DNA修复的机制DNA修复是细胞内一种复杂的生物学过程,主要有以下几个机制:1. 直接修复:这是最简单的修复方式,细胞直接修复DNA中的损伤,而不需要改变DNA序列。
例如,光反应酶可以修复由于紫外线照射引起的DNA损伤。
2. 错配修复:这个机制主要修复DNA中存在的碱基配对错误。
其中一种方式是通过DNA聚合酶进行修复,它可以检测到DNA链上的错误碱基并将其修复。
另一种方式是通过核苷酸切除修复机制,将错误的核苷酸剥离并用正确的核苷酸替换。
3. 核苷酸切除修复:这个机制主要修复DNA链上的损伤,如邻近链的紧密连接、碱基切割、核苷酸切割等。
该修复机制需要多个蛋白质的协作作用,以从损伤的DNA链上切除损伤部分,并用新的DNA链进行替换。
以上是DNA修复的主要机制,它们为细胞提供了重要的防御机制,以保证DNA的完整性。
二、DNA修复的重要性DNA修复在生物学中具有重要的意义,它对于维持基因组的稳定性和遗传信息传递的准确性至关重要。
以下是DNA修复在生物学中的几个重要作用:1. 维护基因组的稳定性:DNA修复防止DNA中的损伤积累和传递给后代细胞,减少突变的发生。
在细胞分裂过程中,如果DNA修复失效,会导致细胞遭受严重的损害,甚至导致细胞死亡。
2. 抵抗致癌物质的侵害:DNA损伤是致癌物质引发肿瘤的主要原因之一。
DNA修复能够修复DNA损伤,防止致癌物质引发的突变和癌症的发生。
3. 保证遗传信息的准确传递:DNA修复在细胞分裂和生殖过程中起着重要的作用。
若DNA修复发生错误或失效,会导致遗传物质的改变,进而引起遗传病的发生。
综上所述,DNA修复在维持细胞功能和保护基因组完整性方面具有重要的作用。
第十三章基因突变与DNA损伤修复

13.5 DNA损伤修复机制
13.5.1 光复活(photoreactivation) 1概念:可见光存在的条件下,在光复活酶作用
下将UV引起嘧啶二聚体分解为单体的过程。 2过程 ①光复活酶与T=T结合形成复合物; ②复合物吸收可见光切断T=T之间的C-C共价键,
使二聚体变成单体; ③光复活酶从DNA链解离。
2)错义突变: 一个氨基酸的密码子被另一个氨基酸的密码子所 取代。
有些错义突变严重影响蛋白质活性甚至完全无活性,从而影 响了表现型。如果该基因是必须基因,则称为致死突变。
有些错义突变的产物仍有部分活性,使表型介于野生型与 突变型之间的中间类型,称为渗漏突变。
有些错义突变不影响或基本上不影响蛋白质的活性,不表现 明显的性状变化,称为中性突变。
连接酶活性来完成,以修复AP位点。
13.5.3 错配修复系统
修复杂种DNA错配碱基及基因转变。
13.5.4 重组修复
(1)复制:以损伤单链为模板复制时,越过损伤部位,对应位 点留下缺口;未损伤单链复制成完整双链。 (2)重组:缺口单链与完整同源单链重组,缺口转移到完整链, 使损伤单链的互补链完整,损伤单链仍然保留。 (3)再合成:转移后的缺口以新的互补链为模板聚合补齐。
13.4 动态突变
在基因的编码区、3’或5’-UTR、启动子区、内含子区 出现的三核苷酸重复,及其他长短不等的小卫星、微卫星序 列的重复拷贝数,在减数分裂或体细胞有丝分裂过程中发生 扩增而造成遗传物质的不稳定。亦称为基因组的不稳定性, 可造成基因功能丧失或获得异常改变的产物。可能的原因是 重复序列可诱发复制滑动。
重组修复:
1)复制:当合成到损伤部位时, 子代DNA链中与损伤部位相 对应的部位出现缺口。
基因突变与DNA损伤修复

烷基化和自然脱氧核糖核 苷酸降解等原因可能引起 复制错误,导致基因突变。
现代分子生物学技术可以 快速准确地检测出基因突 变和DNA结构机制等问题。
DNA损伤的原因
紫外线
紫外线是引起DNA损伤最常见的因素之一,可 导致单链断裂和交联。
氧化应激
氧化应激会造成氧自由基产生过多,从而导致 DNA碱基的氧化损伤。
结论与展望
DNA损伤与基因突变不可避免,但保护机制和修复工具应用的全面提高,为基因突变导致的病症的治疗与 预防带来新的可能。
• 因修复机制本身出错 • 特定 DNA 片段受到修复机制的攻击而发生突变
DNA修复与肿瘤治疗
1 DNA损伤修复与放疗 2 DNA修复抑制剂的应 3 单倍型复制机制治疗
敏感性
用
单倍型复制技术是现代医
癌细胞在放疗过程中的
利用药物抑制癌细胞的
学常用的生物基因治疗方
ห้องสมุดไป่ตู้
DNA 损伤和修复不如正常
DNA 修复机制,达到治疗
法之一,也具有巨大的发
细胞,临床上也用此方法
的目的。
展前景。
达到治疗肿瘤的目的。
DNA修复的临床应用
1
抗肿瘤药物筛选
根据药物抑制细胞生长的机制和细胞的 DNA 修复状况来优化方案。
2
个体化肿瘤治疗
根据患者的 DNA 修复能力和药敏信息量身定制治疗方案,提高治疗效果。
3
预防癌症
结合家族遗传病史和部分癌症与 DNA 修复相关的报道,开展“DNA九项检测”等预防性检测。
基因突变与DNA损伤修复
基因突变与DNA损伤修复是生物学研究的重要领域。本次演讲将从DNA结构、 损伤原因、修复机制、与基因突变关系和肿瘤治疗等多个方面为大家深入阐 述。
人类DNA修复与基因突变的关系

人类DNA修复与基因突变的关系自然界中存在着各种罕见的奇怪生物,它们拥有让人难以置信的功能和特征。
而这些奇特的特征和功能,很大程度上依赖于它们的基因组。
人类就是其中之一,我们的基因组中,存储了数亿条脱氧核糖核酸(DNA)链。
DNA的复制和修复能力是人类能够存活和繁衍后代的关键。
但是,DNA修复也并不是完美无缺的,由于各种环境因素和基因突变,人类体内的DNA往往会出现各种各样的错误。
这些修复不及时或者不彻底的DNA问题,很容易导致基因突变。
所以,人类DNA修复和基因突变的关系非常密切。
人类DNA修复的机制DNA修复是一个非常重要的机制,是维持DNA完整和稳定性的关键环节。
DNA修复的过程可以分为四种类型:直接损伤修复(NER)、错配修复(MMR)、非同义末端连接(NHEJ)和同源重组(HR)。
直接损伤修复(NER)是通过修复外界直接损伤DNA的超氧化物、异核苷酸、紫外线,来恢复能够复制和转录的DNA序列。
这种机制发生于核苷酸链的一侧,完成了剪切和放大作用。
错配修复(MMR)是由一组酵母体蛋白质组成的,在核苷酸序列重复处引起错配错误,通过结构补救进行纠正。
非同义末端连接是在DNA双链断裂时(例如由紫外线造成的损伤)发生的。
放生慢速的修复方式,在细胞周期不解离几天后进行维修,维修过程需要几天的时长,但也需要异源酵素。
同源重组(HR)是在DNA双链断裂后产生的。
很多细胞周期会进入减数分裂的过程,细胞对DNA重组的能力构成了回路,这一修复方式非常复杂,需要多种酶和蛋白质的参与。
DNA修复的机制虽然多种多样,但是它们都有共同的目的,就是确保DNA的完整性和稳定性。
DNA基因突变的原因基因突变是指DNA链上的某个碱基发生改变或氨基酸序列发生改变。
基因突变可以由DNA序列中的突变原因引起,突变最常见的原因是自然辐射、化学物质、基因修复错误。
自然辐射主要来自于来自太阳,地球大气层内发生的一系列原子核和带电粒子的反应。
基因突变与DNA损伤修复机制的关系

基因突变与DNA损伤修复机制的关系人们常说,基因决定我们的一切。
基因是人类遗传信息的媒介,它决定了我们的生命基因,我们的体质和性格,部分决定了我们的疾病易感性。
每个人都有基因突变的可能,多数情况下,人体有自己的DNA损伤修复机制来纠正基因突变。
然而,一旦出现对修复机制来说复杂或无法处理的严重损伤,可能会增加基因突变的风险。
基因突变和DNA损伤修复机制之间的关系是怎样的呢?一、基因突变的形成基因突变是指DNA序列发生了一些突变,引起蛋白质合成发生变化。
虽然基因突变本身不一定造成问题,但某些基因突变可能导致疾病。
基因突变可以分为两类,一是基因点突变,二是基因大片段突变。
基因点突变是指一种或多种碱基发生变化,例如碱基替换(由一种碱基替换为另一种碱基)和插入或删除碱基。
基因大片段突变是指一段基因长度发生了变化,通常是由一些插入或删除事件引起。
基因突变的发生主要有两个原因。
第一个原因是自然突变,自然有一定比例的错误率。
在DNA复制过程中,DNA聚合酶(polymerase)会偶尔插入错误的碱基或产生插入或缺失。
这种错误可能最终导致基因突变。
第二个原因是暴露于致突变性物质中,例如化学物质,辐射和病毒等。
二、DNA损伤修复机制在人体内,DNA损伤是难以避免的。
DNA受到大量的化学,物理,生物诱导因素的侵害,包括氧自由基,辐射和其他环境因素。
我们的机体内包含了各种各样的DNA损伤修复机制,可以帮助我们纠正DNA损伤。
DNA损伤修复机制包括直接修复,错配修复和核苷酸切除修复等。
直接修复基本上不改变DNA碱基序列,而是对损伤进行修复。
错配修复修复碱基的错误配对。
核苷酸切除修复首先切除一个带有损伤的DNA碱基,并用新碱基代替它。
三、基因突变和DNA损伤修复机制之间的关系虽然DNA损伤修复机制可以极大地减少基因突变的发生概率,但有时错误的修复机制可能会导致基因突变或DNA损伤。
例如,一个DNA双链断裂可能被误修复成一个包括不完整的碱基配对的单链。
基因突变和DNA损伤修复疗法对癌细胞治愈效果

基因突变和DNA损伤修复疗法对癌细胞治愈效果癌症是一种严重威胁人类健康的疾病,但随着科学技术的进步,人们对于癌症的治疗方法也在不断创新和发展。
基因突变和DNA损伤是癌症发生和发展的关键因素,因此,研究基因突变和DNA损伤修复疗法对癌细胞的治愈效果具有重要意义。
基因突变是指生物体遗传物质中某个基因发生改变,可能导致基因表达异常或功能异常。
在癌症中,基因突变是一种常见现象,它可以使正常细胞转化为癌细胞,并促使癌细胞的增殖和扩散。
因此,研究基因突变对癌细胞治愈的效果十分重要。
DNA损伤是指DNA分子链上发生的各种结构和化学上的改变,包括环境因素、放射线等引起的损伤。
DNA损伤是癌症的一个主要诱因,因为损伤的DNA容易导致细胞遗传信息的改变,从而使细胞发生突变。
研究DNA损伤修复疗法对癌细胞治愈的效果,有助于寻找治疗癌症的新途径。
基因突变和DNA损伤修复疗法的研究已经取得了一些突破性进展。
一种重要的治疗方法是基因治疗,它通过改变癌细胞的基因表达,抑制癌细胞的增殖和扩散。
例如,通过激活肿瘤抑制基因,可以抑制癌细胞的生长。
另外,通过改变细胞的DNA修复机制,也可以增强对癌细胞的治疗效果。
例如,DNA损伤修复酶PARP在DNA双链断裂修复中起着重要作用,研究发现通过抑制PARP可以增强对癌细胞的杀伤作用。
这种治疗方法被称为PARP抑制剂疗法。
除了基因治疗和PARP抑制剂疗法,还有一些其他的基因突变和DNA损伤修复疗法被用于治疗癌症。
例如,免疫治疗是一种通过免疫系统来识别和杀死癌细胞的治疗方法。
通过改变癌细胞的基因表达,使免疫系统能够更好地识别和攻击癌细胞,从而达到治愈癌症的效果。
此外,还有一些靶向治疗方法,如激酶抑制剂和抗血管生成剂等,通过靶向突变基因或影响癌细胞的DNA修复机制,以达到治愈癌症的目标。
虽然基因突变和DNA损伤修复疗法在癌症治疗中取得了一些重要进展,但仍然存在一些挑战。
首先,癌症是一种极其复杂的疾病,其中涉及的基因突变和DNA损伤修复机制非常复杂。
DNA修复途径与基因突变产生的机制

DNA修复途径与基因突变产生的机制DNA修复途径是生命体中的一个重要过程,它可以纠正基因中的错误,并防止基因突变产生,从而保持基因组的稳定性。
然而,如果该过程出现错误或无法纠正DNA中的错误,就会导致基因突变的产生。
本文将从DNA修复途径和基因突变的产生机制两个方面进行探讨。
一、DNA修复途径DNA修复途径是一个复杂而精细的过程,涉及到许多不同的蛋白质和信号通路。
其目的是纠正基因中的错误,并修复DNA中存在的各种类型的损伤,例如DNA双链断裂、碱基损伤、氧化损伤等。
在大多数情况下,所有这些不同类型的损伤都需要特定的修复机制来纠正它们。
DNA修复途径一般可以分为两类:直接修复和间接修复。
直接修复是指当DNA中发生互补错误时,可以直接更正其错误的修复过程。
例如,光反应修复就是一种直接修复,它可以修复由于紫外线照射引起的损伤。
间接修复则是指通过切除或替换受损DNA序列来修复错误,包括基础切除修复、核糖核酸修复、错配修复等。
二、基因突变的产生机制基因突变是指DNA序列中的错误或变异,这些错误或变异可能会对生物体的生长和发展产生影响。
出现基因突变的原因是多样的,其中一些可能与复制错误、化学损伤、自由基氧化、复杂的遗传修饰和DNA损伤修复中的错误等因素有关。
下面将详细介绍这些因素及其对基因突变的影响。
1. 复制错误高速复制是细胞遗传信息传递过程中必经的环节。
在复制过程中,由于DNA 聚合酶复制速度过快,或DNA一次性复制长度过长,导致复制时出现的错误经常会以特定模式分布在基因组上。
这些错误可以通过机制的监测和修复机制进行纠正,但这些机制并非完全准确,一些错误可能会逃脱修复而产生突变。
2. 化学损伤化学物质能够直接或间接地损伤DNA,从而导致突变。
例如,化疗药物、烟草和其他化学物质会破坏DNA结构,使其失去功能。
此外,一些化学物质也能够通过DNA加合反应导致突变。
3. 自由基氧化自由基是一类具有高度反应性的化学物质,它们可能与DNA分子发生反应,并导致DNA氧化损伤。
DNA修复与基因突变

DNA修复与基因突变DNA修复是维护基因组稳定性的重要过程,它能修复DNA中的各种损伤,避免基因突变的发生。
本文将探讨DNA修复的机制和与基因突变的关系。
一、DNA修复的机制1. 直接修复直接修复是指DNA损伤后,通过物理或化学方式直接还原或修复。
这种修复方式适用于较简单的损伤类型,如光损伤和碱基组合问题。
2. 间接修复间接修复是指在DNA损伤后,通过切除和重合过程来修复。
常见的间接修复机制有切除修复(excision repair)和重组修复(recombination repair)。
切除修复包括:- 错配修复(mismatch repair):修复DNA配对错误。
- 核苷酸切除修复(nucleotide excision repair):修复各种DNA损伤,如化学物质引起的损伤和紫外线照射导致的损伤。
- 噬菌体T4修复(phage T4 repair):修复T4噬菌体感染后引起的DNA损伤。
重组修复包括:- 同源重组(homologous recombination):通过同源染色体信息在DNA双链损伤部位进行修复,该修复机制保证了DNA完整性和稳定性。
- 非同源结合(non-homologous end joining):在DNA双链损伤无同源片段的情况下,通过直接将两个断裂端连接在一起来修复DNA。
二、基因突变的发生与DNA修复的关系DNA修复功能的损失或异常可能导致基因突变的发生。
基因突变是指DNA序列的改变,这种改变可能影响基因功能、表达或调控。
1. DNA修复缺陷与遗传性疾病一些遗传性疾病与DNA修复缺陷密切相关。
例如,缺少DNA修复酶的人可能患有遗传性疾病,如遗传性乳腺癌。
2. DNA修复缺陷与肿瘤发生DNA修复缺陷也与肿瘤发生相关。
在正常细胞中,DNA损伤会被及时修复,避免基因突变的积累。
然而,当DNA修复机制出现缺陷时,细胞的基因组稳定性受到影响,易于发生突变,增加了肿瘤的风险。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
大肠杆菌MMR作用的主要步骤
1. 2. 3. 4. 5. 首先由MutS识别并结合除了C-C以外的错配碱基对, MutL随后结合; 在错配碱基对两侧的DNA通过MutS作相向移动; MutH与MutL和GATC位点结合; MutH的核酸内切酶活性被MutS/MutL激活,在非甲 基化GATC的5′端切开子链; UvrD作为解链酶,催化被切开的含有错配碱基的子 链与母链的分离,SSB则与母链上处于单链状态的 区域结合,特殊的外切酶将游离出来的含有错配碱 基的单链DNA进行水解。如果MutH的切点在错配 碱基的3′端,将由外切核酸酶I从3′→5′方向水解。如 果MutH的切点在在错配碱基的5′端,则由外切核酸 酶VII和 RecJ 来降解; DNA聚合酶III和连接酶分别进行缺口的修复合成和 切口的缝合。
全局性NER和转录偶联性NER
错配修复(P516)
错配修复 (MMR)系统主要用来修复DNA分 子上错配碱基对,此外,还能修复一些因“复 制打滑”而诱发的核苷酸插入或缺失损伤。 错配修复系统必须能保证只会将子链上错误的 碱基切除,而不会把母链中本来就正确的碱基 切除。 大肠杆菌的MMR系统利用甲基化来区分子链 和母链的,因此,大肠杆菌内修复复制中产生 的错配碱基的系统又称为甲基化导向的错配修 复。至于其它细菌和真核细胞如何区分子链和 母链的尚不清楚。
*
*
*
真核生物两类核苷酸切除修复
全局性基因组NER和转录偶联性NER
全局性基因组NER负责修复整个基因组的损伤, 速度慢,效率低。 转录偶联性NER专门负责修复那些正在转录的 基因在模板链上的损伤,速度快,效率高。 两类NER的主要差别在于识别损伤的机制上, 至于损伤识别以后发生的修复反应并无本质上 的不同。转录偶联性NER由RNA聚合酶识别损 伤,当RNA聚合酶转录到受损伤部位而前进受 阻的时候,转录偶联系统即被起动。
6.
参与错配修复的蛋白质和酶的名称和功能 大肠杆菌 酵母
MutS Msh2,Msh6, Msh3 Msh1Msh4, Msh5 Mlh1 Pms1 Mlh2,Mlh3 Mut H UvrD 不明
复制打滑引起的移框突变
脱嘌呤/脱嘧啶
* * 脱嘌呤比脱嘧啶更容易 在DNA分子上产生AP位点
1.
2.
3.
大肠杆菌 -1 次脱嘌呤/ 基因组/ 复制 嗜热水生菌 -300次脱嘌呤/ 基因组/ 复制 哺乳动物细胞-10 000次脱嘌呤/ 基因组/ 复制
DNA分子上的自发脱嘌呤作用和自发脱氨基作用
活性氧(ROS)
直接修复 切除修复 错配修复 双链断裂修复 (包括非同源复
嘧啶二聚体的直接修复——由DNA光裂合 酶催化。此酶直接识别和结合嘧啶二聚体。 然后,利用辅基捕捉到的光能,将嘧啶二聚 体打开,最后再与DNA解离。但是胎盘类 哺乳动物却没有这种酶。 烷基化碱基的直接修复——由特定的烷基转 移酶催化 DNA链断裂的直接修复——由DNA连接酶 催化。
达尔文进化论与拉马克进化论 程序性突变与随机突变区别
二、DNA的修复(P510)
DNA是唯一一种在发生损伤以后可以被完全修复的分子,而其他生 物大分子在受到损伤以后要么被降解,要么被取代。当然,并不是 发生在DNA分子上的所有损伤都能修复。如果受到的损伤不能及时 被修复,可导致细胞的癌变和早衰。
真核细胞的碱基切除修复
核苷酸切除修复
NER最初的切点是损伤部位附近的3′,5′-磷酸二 酯键,主要用来修复因UV、丝裂霉素 C和顺 铂等因素造成的比较大的损伤,如嘧啶二聚体、 6-4光产物或体积较大的碱基加合物以及链间 交联等导致DNA结构发生扭曲并影响到DNA 复制的损伤,此外,约20%碱基的氧化性损伤 也由它修复。 在修复过程中,损伤以寡聚核苷酸的形式被切 除。由于NER识别损伤的机制并非针对损伤本 身,而是损伤对DNA双螺旋结构造成的扭曲, 因此,NER能够使用相同的机制和几乎同一套 修复蛋白去修复一系列性质并不相同的损伤。
大肠杆菌的核苷酸切除修复
*
UvrC被UvrB招募到损伤 部位后激活UvrB的核酸 内切酶活性,UvrB在距 离嘧啶二聚体的下游4nt 的位置切开DNA链; 与此同时,UvrC的核酸 内切酶活性被UvrB激活, 在距离嘧啶二聚体的上游 7nt的位置切开DNA链;
*
大肠杆菌的核苷酸切除修复
在解链酶UvrD的作 用下,ATP被水解, 包含嘧啶二聚体的 DNA片段发生解链 而离开双螺旋, UvrC也随之而去; 最后,DNA聚合酶I 或II填补空缺; DNA连接酶则缝合 切口。
NER在所有的生物具有相同的步骤:
① 识别损伤—由特殊的蛋白质完成,并由此引 发一系列的蛋白质与受损伤DNA的有序结合; ② 切除损伤—特殊的内切酶在损伤部位的两侧 切开DNA链,随后两个切口之间带有损伤的 DNA片段被去除; ③ 修复合成—DNA聚合酶以另外一条链为模板, 合成已被切除的序列; ④ 缝合切口—由DNA连接酶催化。
形态突变型
即由突变而产生 个体或菌落形态所发生的非选择性突变 例: 孢子有无或颜色变化、鞭毛有无或荚膜 有无的突变,有时可引起菌落表观改变而具 有选择性。
抗原性突变型
基因突变 导致菌体抗原结构发生变化 类型多:细胞壁成份改变或丧失、荚膜改变
或丧失及鞭毛的有无等。
产量变异型
由基因突变所致的获得代谢产物的产量高于出发菌株之变异
* * * *
由正常的细胞代谢产生 线粒体利用细胞 ~85% O2,是ROS的主要 来源 导致DNA、蛋白质和脂质损伤 常见的形式:
过氧化氢 (H2O2) 超氧化物自由基 (O2•-) 羟基自由基 (HO•) 过氧亚硝基阴离子 (O=NOO-) 烷过氧化物 (ROOH) 烷氧自由基 (RO•)
营养缺陷型(P506)
由野生型菌株(wild type strain) 通过基因突变
而丧失合成一种或几种生长因子的能力。
在培养野生型菌株的基本培养基不能生长,但可在加入对 应的生长因子后能从基本培养基中筛选出。
抗性突变型
原始或出发菌株 对某种化学或物理因子无抗性 经基因突变后成为具有抗性
活性氧的碱基修饰作用
自发脱氨基和活性氧作用引起的碱基转换
环境(诱变)因素 (P500) 化学试剂 碱基类似物、脱氨剂、烷化剂、嵌入剂 物理因素 UV、离子辐射 (γ-射线 、x-射线)、高温
诱变剂诱发的点突变
碱基类似物诱发的点突变
鸟嘌呤的甲基化导致碱基错配
溴化乙锭
诱变效应
嵌入试剂诱发的移框突变
大肠杆菌的核苷酸切除修复
*
*
*
*
受到ATP水解的驱动,2个 UvrA与1个UvrB形成三聚体 复合物(UvrA2UvrB1); 该复合物与DNA随机结合 后,沿着DNA链移动,以 探测损伤的位置。 当遇到嘧啶二聚体时,通过 水解ATP,造成损伤部位的 DNA双螺旋发生局部解链 和进一步弯曲,致使UvrB 与损伤部位形成更紧密的接 触; UvrA在ATP水解后离开复 合物,留下UvrB横跨损伤 部位;
可在加有相应理化因子的平板中选择
条件致死突变型
出发菌株经突变 在某种条件下可生长,而在另一种条件下不能生长繁
殖。
例:E. Coli Ts突变株,即温度敏感突变株, 有些菌株 在37 oC下生长正常,却不能在42 oC下生长; T4噬菌体的
某些突变株在25 oC下具有感染性,而37 oC下丧失
DNA突变可能是隐性的,也可能是显性的。 单倍体不足:突变后,正常的等位基因所编码的蛋白不足以
维持正常的应有的生物学功能 。
功能获得:赋予蛋白异常活性,很多发生在调控序列。
突变对微生物的影响
选择性突变: 在选择性培养基上能快速鉴别与区分的突变。 非选择性突变:无法用选择性或鉴别性培养基来鉴别与区分的 微生物突变。
嘧啶二聚体的直接修复
烷基化碱基的直接修复
切除修复
切除修复先切除损伤的碱基或核苷酸,然后, 重新合成正常的核苷酸,最后,再经连接酶 重新连接,将原来的切口缝合。整个切除修 复过程包括识别、切除、重新合成和重新连 接。 切除修复又分为碱基切除修复(BER)和核 苷酸切除修复(NER),两者的主要差别在 于识别损伤的机制上,前者是直接识别具体 的受损伤的碱基,而后者并不识别具体的损 伤,而是识别损伤对DNA双螺旋结构造成 的扭曲。
同义突变(synonymous mutation) 错义突变(missense mutation) 无义突变(nonsense mutation) 通读突变(readthrough mutation) 移码突变(frameshift mutation)
碱基突变的几种方式
移框突变
突变对多细胞生物的影响
株,常称产量突变株或高产菌株(high producing mutant)。
产量性状是多基因与复杂因素的综合结果,故获取高产菌株 是一个逐步累积、变异机理十分复杂探索过程。
分为:正变株(plus mutant)、负变株(minus mutant)
3、高频突变和程序性突变(508)
高频突变是非正常基因修复的结果
DNA链间交联 互补双链之间产生交联(双功能试剂的作用) DNA与蛋白 质的交联
2、突变的影响
突变的类型
点突变是指DNA 分子某一位点上所发生的一种碱 基对变成另外一种碱基对的突变。 移码突变是指在一个蛋白质基因的编码区发生的 一个或多个核苷酸(非3的整数倍)的缺失或插入。
突变对基因组的影响(P503)