dna的損傷和修復(fù)

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1、DNA的損傷和修復(fù)南華大學(xué)心血管疾病研究所動脈硬化學(xué)湖南省重點實驗室1DNA的損傷和修復(fù)Mutagen(誘變劑）完全修復(fù)DNA損傷堿基的化學(xué)反應(yīng)損傷的修復(fù)不能有效修復(fù)不完全修復(fù)凋亡畸變回復(fù)正常2誘發(fā)DNA損傷的因素：環(huán)境因素：輻射、化學(xué)毒物、藥物、病毒感染、植物和微生物代謝產(chǎn)物等。生理因素：機體代謝過程中產(chǎn)生的有毒物質(zhì)、DNA復(fù)制錯配、DNA本身的熱不穩(wěn)定性。第一節(jié)多種因素可引起DNA損傷并具有各自的機制3（一）輻射致DNA損傷根據(jù)作用原理的不同：電離輻射（α粒子，β粒子，γ射線，Χ射線等）直接作用：能量直接傳遞給大分子而引起結(jié)構(gòu)的破壞間接作用：輻射先作用于溶劑分子而產(chǎn)生

2、活性物質(zhì)從而導(dǎo)致細(xì)胞損傷非電離輻射（紫外線以及能量低于紫外線的電磁輻射）一、DNA損傷的因素及其機制4返回目錄返回主頁5紫外線的致?lián)p傷作用6（二）自由基致DNA損傷自由基：指能夠獨立存在，核外帶有未配對電子的原子和分子。自由基的產(chǎn)生可以是外界因素與體內(nèi)物質(zhì)共同作用的結(jié)果。自由基可導(dǎo)致堿基、核糖、磷酸基的損傷，引起DNA的結(jié)構(gòu)和功能異常。7（三）化學(xué)毒物致DNA損傷按其作用原理可分為：堿基類似物堿基修飾物嵌入染料81、堿基類似物（Baseanalog）2-氨基嘌呤2-Aminopurine5-溴尿嘧啶5-BromineUracilOOBrNH2是指與DNA正常堿基結(jié)構(gòu)類似的

3、化合物,在DNA復(fù)制時摻入并與互補鏈上堿基配對,從而引起堿基對的置換.95-BrU:G:A烯醇式enolBrOHHOBr酮式KetoHOAGCTTCCTATCGAAGGATAGCTBCCTATCGAAGGAT酮式5-BrU的滲入AGCTBCCTATCGAAGGATAGCTCCCTATCGAGGGAT第二輪復(fù)制A·T?G·C轉(zhuǎn)變AGCTBCCTATCGAGGGATAGCTTCCTATCGAAGGAT第一輪復(fù)制酮式到稀醇式的轉(zhuǎn)變烯醇式滲入為G·C?A·T轉(zhuǎn)變102、堿基的化學(xué)修飾劑又稱化學(xué)突變劑：指對DNA鏈中的堿基的修飾,改變其配對性質(zhì),進而改變DNA結(jié)構(gòu)的化合物.亞硝酸（

4、nitrousacidHNO2）羥氨（hydroxylamineHA）甲磺酸乙酯（ethylmathanesulfonateEMS）N-甲基-N’-硝基-N-亞硝基胍（N-mathyl-N’-nitro-N-nitrosoguanidionNNG）11（a）亞硝酸修飾G、C、A；（b）羥基修飾C；（c）甲基磺酸乙酯修飾T（引自Russell,1992）.123、嵌入染料對DNA的損傷作用吖啶橙(AcridineOrangeAO)扁平染料分子溴化乙錠(EthidiumBromideEB)-ATTTTTCG--TAAAAAGC--ATTTCG--TAAAGC-TAOT-ATE

5、BTTTTCG--TA分子插入AOEB-ATTTCG--TAAAGC--ATX’TTTTCG--TAXAAAAGC-XAAAAGC-結(jié)果產(chǎn)生－－－移框突變13二、DNA損傷的類型DNA分子中的堿基、核糖和磷酸二酯鍵等均是DNA損傷作用的靶點。常見的損傷有:堿基脫落、堿基破壞、嘧啶二聚體形成、單鏈和雙鏈DNA斷裂、DNA交聯(lián)、DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)等。14（一）堿基和核糖的破壞由于堿基或者核糖的損傷，在DNA鏈上形成不穩(wěn)定位點，最終可導(dǎo)致DNA鏈的斷裂。1516DNA分子上的堿基錯配稱點突變(pointmutation)。發(fā)生在同型堿基之間，即嘌呤代替另一嘌呤，或嘧啶代替另一嘧

6、啶。1.轉(zhuǎn)換發(fā)生在異型堿基之間，即嘌呤變嘧啶或嘧啶變嘌呤。2.顛換（二）錯配17鐮形紅細(xì)胞貧血病人Hb(HbS)β亞基N-val·his·leu·thr·pro·val·glu······C肽鏈CACGTG基因正常成人Hb(HbA)β亞基N-val·his·leu·thr·pro·glu·glu······C肽鏈CTCGAG基因18（三）DNA鏈斷裂磷酸二酯鍵的斷裂和脫氧戊糖的破壞是引起DNA鏈斷裂的直接原因。堿基的破壞和脫落在DNA鏈上形成的不穩(wěn)定位點是DNA鏈斷裂的間接原因。單鏈斷裂（SSB）：一條鏈斷裂的DNA雙股螺旋雙鏈斷裂（DSB）：兩條鏈于同一處或緊密相鄰處同

7、時斷裂。19（四）DNA交聯(lián)鏈間交聯(lián)：DNA雙螺旋鏈上一條鏈上的堿基和另一條鏈上的堿基以共價鍵結(jié)合鏈內(nèi)交聯(lián)：DNA分子中同一條鏈內(nèi)的兩個堿基以共價鍵結(jié)合DNA－蛋白質(zhì)交聯(lián)：DNA和蛋白質(zhì)以共價鍵結(jié)合20第二節(jié)DNA損傷的修復(fù)DNA損傷的修復(fù)：指糾正錯配的堿基，清除DNA鏈上的損傷，恢復(fù)DNA正常結(jié)構(gòu)的過程。常見的DNA修復(fù)方式：直接修復(fù)、切除修復(fù)、錯配修復(fù)和重組修復(fù)21(一）直接修復(fù)直接修復(fù)細(xì)胞對DNA的某些損傷可以用很簡單的方式加以修復(fù)在單一基因產(chǎn)物的催化下，一步反應(yīng)就可以完成。這種修復(fù)方式叫直接修復(fù)。包括：酶光學(xué)復(fù)活、嘌呤