dna的损伤修复课件

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1、生物化学与分子生物学生物化学与分子生物学第十五章DNA损伤与修复汕头大学医学院谢剑君、李恩民本章内容概述第一节DNA损伤第二节DNA损伤的修复第三节DNA损伤和修复的意义第一节DNA损伤DNA损伤的概念多种体内外因素所引起的机体细胞DNA分子的组成与结构上的变化体内因素体外因素DNA复制错误化学因素生物因素物理因素DNA自身的不稳定性机体代谢过程中产生的活性氧DNA损伤诱发因素物理和化学因素引发的DNA的损伤（300页，图15-2）7CCCH3COOOOCCCCNNHCCH3NHNHRR胸腺嘧啶二聚体CH3NR

2、NO活性甲基基团甲基亚硝胺苯并芘的诱变衍生物OCHHCHCCHHOOH紫外线HNO2NH2OH(CH3)嘧啶二聚体形成碱基交换CUAI碱基自发丢失碱基化学修饰脱氨基O环氧化物自由基电离辐射烷基化合物重组缺陷导致的DNA片段的缺陷或插入H、、X碱基损伤与糖基破坏碱基修饰，碱基环破裂糖基自由基反应DNA损伤的类型碱基错配非AT与非CG间的碱基配对DNA链共价交联DNA链，链间交联DNA链与蛋白分子交联DNA链，链内交联DNA链断裂DNA链单链断裂DNA链双链断裂胸腺嘧啶二聚体的形成第二节DNA损伤的修复

3、DNA损伤修复途径修复系统类型修复对象参与修复的酶或蛋白1.光复活修复(直接修复)嘧啶二聚体光复活酶2.碱基切除修复受损的碱基DNA糖基化酶、无嘌呤/无嘧啶核酸内切酶3.核苷酸切除修复嘧啶二聚体、DNA螺旋结构的改变大肠杆菌中UvrA、UvrB、UvrC和UvrD，人XP系列蛋白XPA、XPB、XPC……XPG等修复系统类型修复对象参与修复的酶或蛋白4.错配修复复制或重组中的碱基配对错误大肠杆菌中的MutH、MutL、MutS，人的MLH1、MSH2、MSH3、MSH6等5.重组修复双链断裂RecA蛋白、Ku蛋

4、白、DNA-PKcs、XRCC46.损伤跨越修复大范围的损伤或复制中来不及修复的损伤RecA蛋白、LexA蛋白、其他类型的DNA聚合酶直接修复嘧啶二聚体的光直接修复烷基化碱基的直接修复无碱基位点的直接修复DNA单链断裂的直接修复1234400nm光子次甲四氢叶酸FADH2T-TT+T1.嘧啶二聚体的光直接修复光复活酶:酶蛋白（54000）/次甲四氢叶酸/FADH2光复活酶光复活酶作用机制2.烷基化碱基的直接修复6-甲基鸟嘌呤复原的结果突变的结果DNA复制DNA复制3.无碱基位点的直接修复注释:DNA糖苷

5、酶识别的异常碱基包括，胞嘧啶脱氨基产生的尿嘧啶；oxoG；脱氨基的腺嘌呤；开环碱基；碳原子之间双键变成单键的碱基等。切除修复碱基切除修复核苷酸切除修复碱基错配修复（一种特殊的碱基切除修复方式）1231.碱基切除修复2.碱基错配修复碱基错配修复①复制与重组中出现的碱基配对错误②因碱基损伤所致的碱基配对错误③碱基插入④碱基缺失人类错配修复途径成员的一般情况基因染色体定位mRNA（bp）蛋白（aa）主要功能细胞定位组织分布MLH13p21.32484756错配修复细胞核大肠、乳腺、肺、脾、睾丸、前列腺、甲状腺、胆囊、

6、心脏MLH314q24.348951453错配修复细胞核广泛，尤多见于消化道上皮PMS12q31-333121932错配修复细胞核与MLH1组织分布一致基因染色体定位mRNA（bp）蛋白（aa）主要功能细胞定位组织分布PMS27p222859862错配修复细胞核与MLH1组织分布一致MSH22p22-213181934错配修复细胞核广泛，在肠道表达多限于隐窝MSH35q11-1231871137错配修复细胞核在非小细胞肺癌和造血系统恶性肿瘤中表达减少基因染色体定位mRNA（bp）蛋白（aa）主要功能细胞定位组织

7、分布MSH41p313085936染色体重组细胞核睾丸、卵巢MSH56p21.32883834染色体重组细胞核广泛，尤在睾丸、胸腺和免疫系统中高表达MSH62p1642631360错配修复细胞核大肠杆菌DNA复制中的碱基错配修复3.核苷酸切除修复长学制《生物化学与分子生物学》，第2版，图16-20,339页六种蛋白质的作用：UvrA蛋白识别DNA双螺旋结构变形位点；UvrB蛋白负责解链，同时募集核酸内切酶UvrC；UvrC在损伤部位的两侧切断DNA链；UvrD蛋白去除这两个切点之间的DNA片段；DNA聚合酶Ⅰ负

8、责填补缺口；连接酶负责封合切口转录偶联核苷酸切除修复转录偶联核苷酸切除修复，即在转录过程中，当遇到DNA模板链上的损伤位点时，暂停转录，切除受损的核苷酸，填补缺口，修复损伤在真核生物转录偶联核苷酸切除修复中，发挥核心作用的是TFⅡH在转录偶联核苷酸切除修复中，TFⅡH发挥DNA解旋酶的作用；在转录中，TFⅡH同样发挥DNA解旋酶的作用，打开DNA双螺旋，暴露模板重组修复同源重组修复非同