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DNA的损伤与修复

2010-06-13365必发娱乐:DXY 阅读: 【字号:
导读: 一、多种因素可引起DNA损伤 ㈠DNA自发性损伤 1 DNA复制产生误差 以DNA为模板按碱基配对进行DNA复制是一个严格而精确的事件,但也不是完全不发生错误的。 2 DNA的自发性化学变化 ㈡紫外线引起DNA损伤:易形成胸腺嘧啶二聚体(TT二聚体):在紫外线照射下,相

一、多种因素可引起DNA损伤
㈠DNA自发性损伤
1 DNA复制产生误差 以DNA为模板按碱基配对进行DNA复制是一个严格而精确的事件,但也不是完全不发生错误的。
2 DNA的自发性化学变化
㈡紫外线引起DNA损伤:易形成胸腺嘧啶二聚体(TT二聚体):在紫外线照射下,相邻的两个DNA分子上的嘧啶碱基之间共价结合而成的。
㈢电离辐射引起DNA损伤:自由基
㈣烷化剂引起DNA损伤
二、DNA损伤不同形式
1碱基和糖基的破坏
2插入或缺失
3 DNA链断裂:单链断裂,双链断裂。
4 DNA交联:DNA链间交联,DNA链内交联,DNA-蛋白质交联。
5 DNA重排:DNA分子中较大片断的交换,称为重组或重排。可以在同一染色体的两条链间发生,也可在不同染色体之间发生,可以是原来的方向或颠倒的方向。
三、  损伤修复机制
1光修复:生物体内有一种光修复酶,被光激活后能利用光所提供的能量使紫外线照射引起的嘧啶二聚体分开,恢复原来的非聚合状态,称为光修复。
2切除修复:
⑴定义:细胞内最普遍的DNA修复机制。通过切除损伤部位,剩下的空隙由DNA-pol I催化dNTP聚合而填补,最后由DNA连接酶结合裂隙。切除损伤在原核生物需Uvr蛋白类,真核生物需XP蛋白类。
⑵切除修复分为:单个核苷酸切除修复和核苷酸片段切除修复。
切除修复需要的酶主要有:核酸内切酶、DNA聚合酶Ⅰ、和DNA连接酶。
⑶大致过程:①识别:DNA特异内切酶或糖苷酶识别DNA损伤位点;
②切除:在损伤位点的5’上游切断DNA链,并沿5’-3’方向逐步切除DNA损伤部分;
③合成:DNA聚合酶在切口处催化DNA合成并沿5’-3’方向延伸,以新合成的DNA片段取代整个损伤的DNA片段;
④连接:在DNA连接酶的作用下,新合成的DNA片段与原来的DNA链连接,从而完全恢复DNA检验地 带网搜集整理原有结构。
3重组修复:DNA损伤较多时的修复方式。重组修复时,recA蛋白被激活,使得LexA蛋白被水解。
4 SOS修复:是DNA损伤严重时的应急性修复方式。在正常情况下,修复蛋白的合成是处于低水平状态的,这是由于它们的mRNA合成受到阻遏蛋白LexA的抑制。细胞中的recA蛋白也参与了SOS修复。当DNA受到严重损伤时,recA以其蛋白酶的功能水解破坏LexA,从而诱导了十几种SOS基因的活化,促进了此十几种修复蛋白的合成。
5细胞周期检查点控制是真核生物诱导修复的主要机制。
真核生物细胞有一个复杂的控制体系,当DNA受到损伤时细胞除了诱导修复基因的转录外,还可暂时阻断细胞周期,防止受损DNA继续复制,如无法修复,则可诱导细胞进入凋亡。这些都是细胞通过细胞周期检查点控制(checkpoint control,又称关卡控制)对DNA损伤的应答反应。

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