第34章DNA的复制和修复(改)

1、 Replication Replication Repair of DNARepair of DNAChapter34 DNAChapter34 DNA的复制和修复的复制和修复王镜言王镜言生物化学生物化学（下册）（下册）问题问题1 1：复制子复制子（repliconreplicon）基因组能独立进行复制的单位基因组能独立进行复制的单位复制起点特征复制起点特征（复制原点，（复制原点，origin, origin, oriori）富含富含ATAT的区段？的区段？问题问题2 2：DNADNA复制需要的酶和蛋白质复制需要的酶和蛋白质问题问题3 3：DNADNA复制为什么需要引物？复制为什么需要引物？

2、问题问题4 4：DNADNA复制需要的条件？复制需要的条件？DNADNA复制引物复制引物切口（切口（nicknick）：）：DNADNA的某一条链失去一个磷酸二酯键的某一条链失去一个磷酸二酯键缺口（缺口（gapgap）：）：失去一段单链失去一段单链蛋白酶有限水解蛋白酶有限水解大片段大片段（KlenowKlenow片段）：片段）：聚合酶、聚合酶、3535核酸外切酶的活性核酸外切酶的活性合成时起校对功能，并负责切除引物合成时起校对功能，并负责切除引物DNA pol IDNA pol I小片段：小片段：5 3 5 3 核酸外切酶活性核酸外切酶活性参与参与DNADNA损伤修复损伤修复DNADNA聚合酶

3、聚合酶和和（polpol、 pol pol）：）：DNA polDNA pol：修复酶，没有修复酶，没有5353核酸外切酶活性核酸外切酶活性DNA polDNA pol：DNADNA的复制酶（的复制酶（replicasereplicase） 全酶全酶( (holoenzyme)holoenzyme)大约大约1010种亚基组成，含种亚基组成，含ZnZn2+2+ DNADNA聚合酶聚合酶（polpol）亚基组成）亚基组成核心酶核心酶 ：5 3DNA5 3DNA聚合聚合 ：3535外切酶外切酶, , 校对校对 ：组建核心酶组建核心酶复合物复合物（夹子装配器）（夹子装配器） ：核心酶二聚化核心酶二聚化

4、 ：倚赖倚赖DNADNA的的ATPATP酶酶 ：形成形成 复合物复合物 ：形成形成 复合物复合物 ：形成形成 复合物复合物 ：形成形成 复合物复合物 ：两个两个 形成活动夹子形成活动夹子 提高酶持续合成能力提高酶持续合成能力DNADNA聚合酶聚合酶IVIV和和V V 当当DNADNA受到严重损伤时，诱导产生这两种酶受到严重损伤时，诱导产生这两种酶 能跨越损伤部位，以克服复制障碍为目的，进行能跨越损伤部位，以克服复制障碍为目的，进行DNADNA的的错误错误倾向修复倾向修复（errorprone repairerrorprone repair）DNA DNA 连接酶连接酶（DNA ligaseDN

5、A ligase）：E.coli E.coli DNA ligaseDNA ligase：催化双链催化双链DNADNA中一条链切口处的中一条链切口处的5-5-P P与与3-3-OHOH连接形成磷酸二酯键。连接形成磷酸二酯键。能源：能源：动物动物ATPATP；细菌细菌NADNADT T4 4 DNA ligase DNA ligase：在模板链的基础上连接在模板链的基础上连接DNADNA和和DNADNA之间的切口之间的切口 连接平头和粘性双链连接平头和粘性双链DNADNA 连接连接DNA-RNADNA-RNA、RNA- DNARNA- DNA、RNARNA- -RNARNA之间的裂口之间的裂口拓

6、扑异构酶拓扑异构酶（topoisomerasetopoisomerase）：引起拓扑异构反应的酶：引起拓扑异构反应的酶I I型：型：能使能使DNADNA一条链断裂和再连接，无需能量，如：拓扑异构酶一条链断裂和再连接，无需能量，如：拓扑异构酶I I（ 蛋白）蛋白），广泛存在于原核和真核生物；主要集中于转录活性，广泛存在于原核和真核生物；主要集中于转录活性区，与区，与转录转录有关有关型：型：能使能使DNADNA双链断裂和再连接，引入超螺旋时需要双链断裂和再连接，引入超螺旋时需要ATPATP供能。供能。如：拓扑异构酶如：拓扑异构酶IIII（细菌（细菌DNADNA旋转酶）；旋转酶）；主要分布于染色质骨

7、架主要分布于染色质骨架蛋白及核的基质部位，与蛋白及核的基质部位，与复制复制有关有关DNADNA解螺旋酶解螺旋酶（helicasehelicase）功能功能：解开解开DNADNA双链；通过水解双链；通过水解ATPATP获得能量，每解开一对碱基需获得能量，每解开一对碱基需要水解两个要水解两个ATPATP。水解水解ATPATP活力需要单链活力需要单链DNADNA存在存在参与参与DNADNA复制复制的解螺旋酶的解螺旋酶：DnaBDnaB（ 55 33）参与参与DNADNA修复修复的解螺旋酶：的解螺旋酶：解螺旋酶解螺旋酶I I、IIII、IIIIII（ 5 35 3） rep rep 蛋白蛋白（3 53

8、 5）（六）（六） DNA DNA 的半不连续复制：的半不连续复制：冈崎（冈崎（19681968）1 1、概念：、概念：DNADNA、RNARNA合成方向合成方向5353DNADNA双链沿复制叉移动时，子链合成方向相反双链沿复制叉移动时，子链合成方向相反一条链合成方向与复制叉同向，连续复制（一条链合成方向与复制叉同向，连续复制（前导链前导链）另一条链合成方向与复制叉方向相反，不连续（另一条链合成方向与复制叉方向相反，不连续（滞后链滞后链、随后链）、随后链）33滞后链滞后链55前导链前导链1060Nt55335533复制叉移动方向复制叉移动方向 冈崎片段冈崎片段（Okazaki fragment

9、sOkazaki fragments）：DNADNA复制过程中出现不连续片段复制过程中出现不连续片段原核：原核：1000-2000 1000-2000 NtNt真核：真核：100-200 100-200 NtNt引物：引物： 10 10NtNt RNARNA短片段短片段( ( RNARNA引物合成酶引物合成酶) ) DNADNA复制的过程复制的过程复制体复制体（replisomereplisome）：DNADNA合成的复制叉上，各种与复制有关的酶和蛋白因子结合着形合成的复制叉上，各种与复制有关的酶和蛋白因子结合着形成一种离散的复合体。成一种离散的复合体。复制过程：复制过程：起始起始, , 延伸

10、和终止延伸和终止1 1、E. coliE. coli 中中DNADNA复制相关因子及其功能复制相关因子及其功能DnaADnaA：识别起点（识别起点（oriCoriC）序列，并打开）序列，并打开DNADNA双链双链HUHU：类组蛋白，与类组蛋白，与DNADNA结合并使其弯曲，解开富含结合并使其弯曲，解开富含ATAT区区DnaBDnaB：解螺旋酶，借助解螺旋酶，借助ATPATP水解能量，从水解能量，从5353解开解开DNADNA，活化，活化引物合成酶（引物合成酶（DnaGDnaG）DnaCDnaC：帮助帮助DnaBDnaB结合于起点结合于起点SSBSSB：单链单链DNADNA结合蛋白。与结合蛋白。

11、与DNADNA单链结合，防止双链恢复，保护单链结合，防止双链恢复，保护单链单链DNADNA不被水解。不被水解。DnaGDnaG：RNARNA引物合成酶引物合成酶RNARNA聚合酶：聚合酶：促进促进DnaADnaA活性；在线粒体、质粒中合成引物活性；在线粒体、质粒中合成引物DNADNA旋转酶：旋转酶：引进负超螺旋，消除解链产生的扭曲张力引进负超螺旋，消除解链产生的扭曲张力2 2、E. coli E. coli 中中DNADNA复制起始复制起始成串排列的三个成串排列的三个1313bpbp序列（开链区）序列（开链区） DnaADnaA蛋白结合位点蛋白结合位点四个四个9 9bpbp序列序列OriOri

12、 C C(245(245bp)bp)共有序列共有序列GATCTNTTNTTTTGATCTNTTNTTTT共有序列共有序列TTATCCCACATTATCCCACADnaADnaA各带各带一个一个ATPATPDnaBDnaB( (解螺旋酶解螺旋酶) )SSBSSB大肠杆菌大肠杆菌DNADNA复制起点在起始阶段的结构模型复制起点在起始阶段的结构模型HUHU蛋白蛋白DnaCDnaC起始复合物起始复合物(DnaA+(DnaA+orioriC)C)开链复合物开链复合物(+HU(+HU蛋白蛋白) )前引发复合物前引发复合物(+DnaB, C, T,(+DnaB, C, T,Pri A, B, C)Pri A

13、, B, C)DNADNA复制的延伸复制的延伸E. coli DNAE. coli DNA复制终止复制终止1 1）引物的消除和缺口的填补：）引物的消除和缺口的填补：在合成冈崎片段后，由在合成冈崎片段后，由DNADNA聚合酶聚合酶I I降解引物降解引物RNARNA，并填补缺口。，并填补缺口。最后由最后由DNADNA连接酶连成完整长链连接酶连成完整长链2 2）E. coliDNAE. coliDNA复制终止复制终止环状环状DNADNA两个复制叉相遇于终止区并停止复制，复制体解体两个复制叉相遇于终止区并停止复制，复制体解体残余残余50-10050-100bpbp未复制区，通过修复方式填补未复制区，通

14、过修复方式填补拓扑异构酶拓扑异构酶IVIV（类型类型）作用下，解开连锁体作用下，解开连锁体复错不要紧，复错不要紧，只要校对真只要校对真，错了我一个，错了我一个，还有后来酶还有后来酶真核生物真核生物DNADNA的复制的复制1 1、核小体：、核小体： 核小体的核心（组蛋白八聚体）核小体的核心（组蛋白八聚体） DNADNA以左手螺旋绕组蛋白核心以左手螺旋绕组蛋白核心1.751.75圈，约圈，约146bp,146bp, 每形成一个核小体，相当于引入每形成一个核小体，相当于引入1.21.2个负超螺旋。个负超螺旋。 多复制起点，双向延长多复制起点，双向延长 组蛋白的复制是全保留，原组蛋白八聚体留在前导链上

15、；滞组蛋白的复制是全保留，原组蛋白八聚体留在前导链上；滞后链上的核小体由新合成组蛋白组装后链上的核小体由新合成组蛋白组装2 2、复制体组成差异：、复制体组成差异：真核生物复制体组成有较大差异，但复制方式类似真核生物复制体组成有较大差异，但复制方式类似细菌及真核生物复制体组成差异细菌及真核生物复制体组成差异3 3、真核生物、真核生物DNADNA的复制方式的差异的复制方式的差异DNADNA复制叉移动速度：复制叉移动速度：细菌复制叉移动速度为细菌复制叉移动速度为5050，000bp/min, 000bp/min, 大肠杆菌染色体完成复大肠杆菌染色体完成复制需要制需要2020- -40min40min

16、真核生物染色体真核生物染色体DNADNA的复制子长度的复制子长度100100- -200kb200kb，复制叉移动速度为，复制叉移动速度为1 1，000000- -3 3，000 bp/min000 bp/min，每一复制单位在，每一复制单位在3030- -60min60min内复制完成，内复制完成，染色体完成需要染色体完成需要6 6- -8h 8h 起始频率：起始频率：大肠杆菌复制速度取决于起始频率，快速生长时一个染色体可以大肠杆菌复制速度取决于起始频率，快速生长时一个染色体可以连续发动复制连续发动复制真核生物染色体复制完成之前起点不再重新开始复制真核生物染色体复制完成之前起点不再重新开始复

17、制多复制叉多复制叉染色体染色体4 4、端粒和端粒酶、端粒和端粒酶端粒端粒（telomeretelomere）：真核生物染色体两个末端各有一个特殊结构，）：真核生物染色体两个末端各有一个特殊结构，由成串的重复序列组成由成串的重复序列组成端粒功能：端粒功能：稳定染色体末端结构，防止末端粘连；稳定染色体末端结构，防止末端粘连； 补偿复制链补偿复制链5-5-末端的末端的RNARNA引物空缺引物空缺端粒酶端粒酶（telomerasetelomerase）：）：一种逆转录酶。以所含一种逆转录酶。以所含1515- -22Nt22Nt的的RNARNA为模板，合成因复制缩短为模板，合成因复制缩短的的DNA 5-

18、DNA 5-末端，维持端粒长度末端，维持端粒长度存在于性细胞以及癌细胞存在于性细胞以及癌细胞端粒合成的完成端粒合成的完成进一步加工进一步加工TTTTGGGG TTTTGGGG TTTTGGGGTTTT5 3 nAA3 TTTTGGGG TTTTGGGG TTTTGGGGT5 3 TTCCCCT nAA3 TTTTGGGG TTTTGGGG TTTTGGGGT5 3 TTAAAACCCC AAAACCCC AAAACCCCT n3 5 TTTTGGGGTTTTG5 3 AAAACCCCAAAACCCCCCAAA3 5 TTTTGGGGTTTTGGGGTTTTG5 3 AAAACCCCAAAACC

19、CCCCAAATTGGGTGGGT3 5 AATTTTG5 3 AAAACCCCAAAACCCCCCAGTTTTG 整合和整合和杂交杂交移位和移位和再杂交再杂交继续继续延伸延伸端粒：生命时钟？端粒：生命时钟？端粒合成的一种模型端粒合成的一种模型三、三、DNADNA的损伤与修复的损伤与修复DNADNA既稳定，既稳定，但也脆弱但也脆弱（一）（一）DNADNA的损伤的损伤 某些理化因子（紫外线、电离辐射和化学诱变剂等）作某些理化因子（紫外线、电离辐射和化学诱变剂等）作用于用于DNADNA，造成其结构和功能的破坏，从而引起生物突变和，造成其结构和功能的破坏，从而引起生物突变和致死的效应致死的效应常见常

20、见DNADNA损伤方式损伤方式嘧啶二聚体的形成嘧啶二聚体的形成1 1、DNADNA分子的分子的自发损伤：自发损伤：哪些因素能影响到哪些因素能影响到DNADNA的完整性？的完整性？ 细胞内源因素细胞内源因素 环境因素：化学试剂、污染物和环境因素：化学试剂、污染物和UVUV线线 疾病治疗：离子辐射和化疗疾病治疗：离子辐射和化疗1）细胞内源因素：）细胞内源因素： 碱基错配碱基错配 自发性化学变化：碱基异构、碱基脱氨基、脱嘌呤、脱嘧啶、自发性化学变化：碱基异构、碱基脱氨基、脱嘌呤、脱嘧啶、碱基修饰、链断裂碱基修饰、链断裂复制错误：复制错误：四种四种dNTPdNTP量的不平衡导致错配量的不平衡导致错配D

21、NADNA本身不稳定：本身不稳定：碱基自发脱氨基、脱嘌呤碱基自发脱氨基、脱嘌呤/ /脱嘧啶导致碱基脱落脱嘧啶导致碱基脱落活性氧的作用：活性氧的作用：DNA, DNA, 蛋白质和脂质的氧化蛋白质和脂质的氧化DNADNA分子自发脱嘌呤作用和自发脱氨基作用分子自发脱嘌呤作用和自发脱氨基作用2）环境）环境（外源）（外源）因素因素化学试剂化学试剂 天然化合物：黄曲霉素天然化合物：黄曲霉素 人造化合物：苯并芘人造化合物：苯并芘- -香烟、顺铂香烟、顺铂- -化疗药物化疗药物物理因素物理因素 UVUV 离子辐射：离子辐射：- -射线、射线、x-x-射线射线活性氧活性氧（ROSROS）正常细胞代谢产生正常细胞

22、代谢产生导致导致DNADNA、蛋白质和脂质损伤、蛋白质和脂质损伤常见形式常见形式：过氧化氢（过氧化氢（H H2 2O O2 2）超氧化物自由基（超氧化物自由基（O O2 2- -）一氧化氮（一氧化氮（NONO）羟基自由基（羟基自由基（HOHO）过氧亚硝基阴离子（过氧亚硝基阴离子（O=NOOO=NOO- -）烷过氧化物（烷过氧化物（ROOHROOH）烷氧自由基（烷氧自由基（RORO）1 1）碱基错配）碱基错配尽管尽管DNADNA聚合酶具有校对修复功能，仍存在极少量的错配聚合酶具有校对修复功能，仍存在极少量的错配（1010-10-10）2 2）自发性化学变化）自发性化学变化碱基异构、碱基脱氨基、脱

23、嘌呤、脱嘧啶、碱基修饰、链断裂碱基异构、碱基脱氨基、脱嘌呤、脱嘧啶、碱基修饰、链断裂3 3）物理因素）物理因素：紫外线、电离辐射、紫外线、电离辐射、DNADNA链断裂、交联链断裂、交联4 4）化学因素）化学因素：烷化剂对烷化剂对DNADNA的损伤的损伤：碱基烷基化、碱基脱落、断链、交联：碱基烷基化、碱基脱落、断链、交联碱基修饰剂、类似物对碱基修饰剂、类似物对DNADNA的损伤：的损伤： 人工促变剂、抗癌药物、亚硝酸盐、黄曲霉毒素等人工促变剂、抗癌药物、亚硝酸盐、黄曲霉毒素等2 2、DNADNA损伤的后果损伤的后果1 1）DNADNA分子的改变：分子的改变：点突变、缺失、插入、倒位、易位、链断裂

24、点突变、缺失、插入、倒位、易位、链断裂2 2）DNADNA损伤的结果：损伤的结果：（1 1）致死性）致死性（2 2）丧失某些功能）丧失某些功能（3 3）改变基因型而不改变表现型）改变基因型而不改变表现型（4 4）发生有利于物种生存的结果，生物进化）发生有利于物种生存的结果，生物进化DNADNA损伤类型损伤类型 碱基修饰碱基修饰 碱基丢失（无碱基位点）碱基丢失（无碱基位点） 复制错误复制错误 链断裂链断裂 蛋白质蛋白质-DNA-DNA交联交联 DNA-DNADNA-DNA交联交联DNADNA损伤的因素和损伤的主要类型损伤的因素和损伤的主要类型活性氧的碱基修饰作用活性氧的碱基修饰作用鸟嘌呤的甲基化

25、导致碱基错配鸟嘌呤的甲基化导致碱基错配 紫外线引起的碱基损伤紫外线引起的碱基损伤离子辐射引起的离子辐射引起的DNADNA链断裂链断裂 （二）（二）DNADNA的修复的修复生物在长期进化过程中获得的一种能使生物在长期进化过程中获得的一种能使DNADNA的损伤得到恢复的保的损伤得到恢复的保护功能护功能 DNA DNA是唯一一种在损伤后可以被完全修复的分子，其他生物大是唯一一种在损伤后可以被完全修复的分子，其他生物大分子损伤后或被降解，或被取代。并非所有损伤都能修复。如果分子损伤后或被降解，或被取代。并非所有损伤都能修复。如果损伤不能及时修复，可导致细胞的癌变、早衰损伤不能及时修复，可导致细胞的癌变

26、、早衰 DNA DNA损伤后，选择处理方法是尽量将其修复而不是将其降解，损伤后，选择处理方法是尽量将其修复而不是将其降解，1 1）作为遗传物质的）作为遗传物质的DNADNA分子在细胞内只有一个拷贝，如果将其水分子在细胞内只有一个拷贝，如果将其水解的话，细胞也就失去了存在的根基；解的话，细胞也就失去了存在的根基；2 2）DNADNA的互补双螺旋结构的互补双螺旋结构使得修复受损使得修复受损DNADNA分子变得很容易分子变得很容易DNADNA的修复机制的修复机制被科学杂志评为被科学杂志评为19941994年的年度分子年的年度分子直接修复直接修复切除修复切除修复错配修复错配修复双链断裂修复双链断裂修复

27、易错修复易错修复重组修复重组修复20052005年，年，122122卷卷第第5 5期期DNADNA错配和修复（李国民）错配和修复（李国民）理学学士：武汉大学生物系理学学士：武汉大学生物系理学博士：美，韦恩州立大学理学博士：美，韦恩州立大学美国肯塔基大学，副教授美国肯塔基大学，副教授 1 1、错配修复、错配修复（MMRMMR） 尽管出错几率十分微小尽管出错几率十分微小 生命这台精密的仪器不允许任何差错生命这台精密的仪器不允许任何差错 即使一个碱基的错配也可能造成严重的疾病即使一个碱基的错配也可能造成严重的疾病 错配修复基因缺陷：错配修复基因缺陷：癌症癌症（遗传性非多发性息肉结肠癌）（遗传性非多发

28、性息肉结肠癌）（hereditary nonpolyposis colorectal cancerhereditary nonpolyposis colorectal cancer） 碱基错配、少量插入、缺失碱基错配、少量插入、缺失机体校正机体校正 DNADNA聚合酶聚合酶3535的的校对校对功能功能 DNADNA聚合酶未发现错配，聚合酶未发现错配，错配修复错配修复（mismatch repair, MMRmismatch repair, MMR） DNADNA复制发生错配时，错配修复系统启动，通过识别复制起点复制发生错配时，错配修复系统启动，通过识别复制起点（ori Cori C）处处GAT

29、CGATC序列是否被甲基化而找出新链，将新链水解后序列是否被甲基化而找出新链，将新链水解后重新合成重新合成错配修复系统必须保证只错配修复系统必须保证只切除切除子链错误碱基子链错误碱基，不会不会切除切除母链母链正确正确的碱基的碱基大肠杆菌大肠杆菌MMRMMR系统利用系统利用甲基化甲基化区分子链、母链区分子链、母链甲基化导向的错配修复甲基化导向的错配修复其他细菌、真核细胞如何区分子链和母链的尚不清楚其他细菌、真核细胞如何区分子链和母链的尚不清楚大肠杆菌大肠杆菌的错配修复的错配修复错配修复系统：错配修复系统：酶：酶：错配矫正酶错配矫正酶（mismatch correction enzymemisma

30、tch correction enzyme） DNADNA聚合酶聚合酶 DNA DNA连接酶等连接酶等1111种蛋白种蛋白步骤：步骤：启始、切除、修复启始、切除、修复启始：启始：根据序列根据序列GATCGATC中腺嘌呤（中腺嘌呤（A A）的甲基化程）的甲基化程度不同，错配矫正酶的度不同，错配矫正酶的MutSMutS部分识别错配部分识别错配区域，区域，MutHMutH、MutLMutL识别未甲基化的识别未甲基化的GATCGATC序序列，将新合成单链切出缺口（列，将新合成单链切出缺口（nicknick）切除：切除：核酸外切酶将核酸外切酶将GATCGATC到错配区域间的到错配区域间的DNADNA链链

31、切除。为防止剩下的暴露单链降解，需单切除。为防止剩下的暴露单链降解，需单链结合蛋白（链结合蛋白（SSbSSb）保护）保护修复：修复：DNADNA聚合酶聚合酶合成，连接酶对缺口合成，连接酶对缺口进行连接进行连接 林氏综合症林氏综合症(Lynch Syndrome) (Lynch Syndrome) 卵巢癌综合症卵巢癌综合症 2 2、光修复、光修复（photoreactivationphotoreactivation） 直接修复直接修复嘧啶二聚体的直接修复：嘧啶二聚体的直接修复：由由DNADNA光裂合酶光裂合酶催化催化直接识别、结合嘧啶二聚体，利用辅基捕捉到的光能，打开嘧啶直接识别、结合嘧啶二聚体

32、，利用辅基捕捉到的光能，打开嘧啶二聚体，再与二聚体，再与DNADNA解离（胎盘类哺乳动物没有这种酶）解离（胎盘类哺乳动物没有这种酶）嘧啶二聚体的直接修复嘧啶二聚体的直接修复3 3、暗修复、暗修复（dark repairdark repair）1 1）切除修复）切除修复（复制前修复）（复制前修复）：概念：概念：在一系列酶作用下，在一系列酶作用下，DNADNA中损伤部分切除，并以完整链为中损伤部分切除，并以完整链为模板，合成切除部分的修复方式模板，合成切除部分的修复方式酶：酶：核酸内切酶，核酸内切酶，polpol，DNADNA连接酶连接酶修复过程修复过程：识别、切除、重新合成、重新连接：识别、切除

33、、重新合成、重新连接类别：类别：碱基切除修复（碱基切除修复（BERBER）、核苷酸切除修复（）、核苷酸切除修复（NERNER）主要差别：主要差别：识别损伤的机制识别损伤的机制前者直接识别具体受损伤的碱基前者直接识别具体受损伤的碱基后者并不识别具体损伤，识别损伤对后者并不识别具体损伤，识别损伤对DNADNA双螺旋结构造成的扭曲双螺旋结构造成的扭曲碱基切除修复碱基切除修复核苷酸切除修复核苷酸切除修复无碱基的无碱基的“AP”AP”位点位点2 2）重组修复）重组修复（复制后修复）（复制后修复）从同源从同源DNADNA母链上将相应序母链上将相应序列重组交换到子链的缺口列重组交换到子链的缺口处，再弥补母链

34、空缺的修处，再弥补母链空缺的修复方式复方式重组修复结果，损伤并未重组修复结果，损伤并未切除，随传代而切除，随传代而“稀释稀释”3 3）诱导修复和应急反应）诱导修复和应急反应（SOSSOS）应急反应应急反应（SOS responesSOS respones）：）：细胞细胞DNADNA受到损伤或复制系统受抑制的紧急情况下，为求得生存受到损伤或复制系统受抑制的紧急情况下，为求得生存而出现的包括诱导而出现的包括诱导DNADNA损伤修复、诱变效应、细胞分裂抑制等多损伤修复、诱变效应、细胞分裂抑制等多种反应种反应由由SOSSOS反应诱导的反应诱导的DNADNA损伤修复系统损伤修复系统（1 1）避免差错系统

35、：）避免差错系统：光复活、切除修复和重组修复等，修复时光复活、切除修复和重组修复等，修复时不引入差错不引入差错（2 2）错误倾向修复；）错误倾向修复；产生缺乏校对功能的产生缺乏校对功能的DNADNA；聚合酶；聚合酶IVIV和和V V （pol IVpol IV、pol Vpol V）N DNA DNA损伤严重，复制难以继续损伤严重，复制难以继续N 复制、修复的酶复制、修复的酶：重组蛋白：重组蛋白RecARecA，调控蛋白，调控蛋白LexALexA等等 组成庞大的调控网络组成庞大的调控网络N 特异性很低特异性很低N 着色性干皮病着色性干皮病：患者缺乏特异的核酸内切酶：患者缺乏特异的核酸内切酶 紫外光照射后易患皮肤癌紫外光照射后易患皮肤癌修复系统的不完善，为修复系统的不完善，为DNADNA突变打开方便之门，因为损伤如果在突变打开方便之门，因为损伤如果在下一轮下一轮DNADNA复制前还未被修复，可能直接传给子代复制前还未被修复，可能直接传给子代DNADNA突变突变（mutationmutation）：）：DNADNA分子结构变异分子结构变异四、四、DNADNA的突变的突变突变的意义突变的意义 进化、分化的分子基础进化、分化的分子基础 只有基因型改变的突变只有基因型改变的突变 致死性的突变致死性的突变 某些疾病的发病基础某些疾病的发病基础2