基因突变的修复课件

DNA损伤大体分为两大类,单个碱基改变影响DNA 序列但不改变DNA 的整体结构,结构受到干扰可能对复制或转录产生物理性的损伤,（一）错配修复 （mismatch repair）,修复在复制中的碱基错配,利用甲基化区分old strand 和new strand,Dam甲基化酶（Dam methylase） 可使DNA的GATC序列中腺嘌呤N6位甲基化,MutS二聚体识别并结合错配位点 MutL二聚体结合MutS MutS移位到GATC位点。 MutH在GATC位点切开非甲基化链 外切酶从GATC到错配位点降解DNA 由DNA聚合酶和连接酶合成并连接新链,（二）直接修复(Direct repair),1.光复活修复（photoreactivation repair）,在可见光存在的条件下，在光复活酶作用下将UV引起的嘧啶二聚体分解为单体的过程。,2. O6-甲基鸟嘌呤的修复,烷化剂引起的损伤 O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶 酶将甲基转移到自身的Cys残基上 甲基转移酶失活，却刺激自身基因的表达。,（三）切除修复（Excision-repair ）,1.概念:（核苷酸外切修复、暗修复）先在损伤的任何一端打开磷酸二酯键，然后外切掉一段寡核苷酸；留下的缺口由修复性合成来填补，再由连接酶将其连接起来。,2.过程,UvrA识别损伤部位， 并与UvrB结合,UvrA释放，UvrC结合,UvrC和UvrB在损伤处 两端各打开一个缺口,UvrD解链，释放伤链,E.coli中的切除修复,3.特异性切除修复,不明显的损伤不能使DNA分子变形从而被普通切除修复系统识别，需要特异性修复。 (1)糖基化酶修复：如果碱基损伤或错配，糖基化酶可作用于N-糖苷键，使碱基释放，产生无碱基(AP)位点, 再由AP内切酶修复系统修复。 (2)AP内切酶修复系统：也由内切、外切、聚合和连接四种酶活性来完成，以修复AP位点。,（四）重组修复 （recombination repair）,1.概念: 通过对DNA的复制和同源链的重组，来完成对损伤部位的修复，又称复制后修复。,2.特点:, 修复过程伴随DNA的复制和重组； 仅修复新合成的不完整的单链，原先的损伤单链仍然保留； 部分重组蛋白的精确性差，修复的出错率较高。,3. 重组修复过程：,(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：缺口单链与完整双链中的母链重组，缺口转移到母链，使损伤单链的互补链完整，损伤单链仍然保留。 (3)再合成：转移后的缺口以新互补链为模板聚合补齐。,当DNA损伤较大时(如产生很多的T=T)，正常的DNA聚合酶复制到损伤位点时，其活性受到抑制； 短暂抑制后产生一种新的DNA聚合酶，催化损伤部位DNA的复制，由于新的DNA聚合酶的修复校正功能较低，新合成的碱基错配频率较高，易引起突变。,（五）SOS修复,SOS修复是在DNA分子受损伤的范围较大而且复制受到抑制时出现的一种应急修复作用。,2.过程,1.概念：,3.特点,修复系统需要在DNA分子受损伤的范围较大而且复制受到抑制时才能够启动。 修复系统对错配碱基的修复校正功能低下，从而增加突变的频率。 在紧急情况下，细胞通过一定水平的变异来换取细胞的幸存，有利于细胞逃生。,4.SOS系统的启动,A. SOS基因：recA基因、UvrA、UvrB、UmuC等，也称din基因 (damage inducible gene)，为操纵子的结构基因； B. lexA基因：产物是一种阻遏蛋白，正常情况下结合在SOS系统各个基因的操纵子上，抑制基因表达； C. recA基因：应急状态下启动蛋白酶活性，水解lexA蛋白，使SOS基因高效表达，从而启动SOS修复系统。,1. 着色性干皮病 (XP, xeroderma pigmentosum) 位于1q的隐性基因控制，皮肤对阳光敏感伴随神经系统疾病，由切除二