dna的損傷修復(fù)ppt課件

1、生物化學(xué)與分子生物學(xué),第十五章 DNA損傷與修復(fù),本章內(nèi)容概述,第一節(jié) DNA損傷,第二節(jié) DNA損傷的修復(fù),第三節(jié) DNA損傷和修復(fù)的意義,第一節(jié),,DNA損傷,DNA損傷的概念,多種體內(nèi)外因素所引起的機(jī)體細(xì)胞DNA分子的組成與結(jié)構(gòu)上的變化,體內(nèi)因素,體外因素,DNA復(fù)制錯(cuò)誤,化學(xué)因素,生物因素,物理因素,DNA自身的不穩(wěn)定性,機(jī)體代謝過程中產(chǎn)生的活性氧,DNA損傷誘發(fā)因素,物理和化學(xué)因素引發(fā)的DNA的損傷（300頁

2、，圖15-2）,7,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,C,C,CH3,C,O,O,O,O,C,C,C,C,N,N,HC,CH3,NH,NH,R,R,,胸腺嘧啶二聚體,,,,CH3,N,R,NO,活性甲基基團(tuán),甲基亞硝胺,苯并芘的誘變衍生物,,,,,,,,,O,CH,HC,HC,CH,HO,OH,,,,,,紫外線,HNO2NH2OH,(CH3? ),嘧啶二聚體形成,堿基交換C ? UA ? I,堿

3、基自發(fā)丟失,堿基化學(xué)修飾,,,,,,,脫氨基,,,,,O,,,,環(huán)氧化物,,,自由基,,電離輻射,烷基化合物,重組缺陷導(dǎo)致的DNA片段的缺陷或插入,,H,,,,?、??、X,堿基損傷與糖基破壞,堿基修飾，堿基環(huán)破裂,糖基自由基反應(yīng),DNA損傷的類型,堿基錯(cuò)配,非AT與非CG間的堿基配對(duì),DNA鏈共價(jià)交聯(lián),DNA鏈，鏈間交聯(lián),DNA鏈與蛋白分子交聯(lián),DNA鏈，鏈內(nèi)交聯(lián),DNA鏈斷裂,DNA鏈單鏈斷裂,DNA鏈雙鏈斷裂,胸腺嘧啶二聚

4、體的形成,第二節(jié),,DNA損傷的修復(fù),DNA損傷修復(fù)途徑,直接修復(fù),嘧啶二聚體的光直接修復(fù),烷基化堿基的直接修復(fù),無堿基位點(diǎn)的直接修復(fù),DNA單鏈斷裂的直接修復(fù),1,2,3,4,400nm光子?次甲四氫葉酸?FADH2?T-T?T+T,1.嘧啶二聚體的光直接修復(fù),光復(fù)活酶: 酶蛋白（54 000）/ 次甲四氫葉酸 / FADH2,光復(fù)活酶,光復(fù)活酶作用機(jī)制,2.烷基化堿基的直接修復(fù),3.無堿基位點(diǎn)的直接修復(fù),注釋:

5、DNA糖苷酶識(shí)別的異常堿基包括，胞嘧啶脫氨基產(chǎn)生的尿嘧啶；oxoG；脫氨基的腺嘌呤；開環(huán)堿基；碳原子之間雙鍵變成單鍵的堿基等。,切除修復(fù),堿基切除修復(fù),核苷酸切除修復(fù),堿基錯(cuò)配修復(fù)（一種特殊的堿基切除修復(fù)方式）,1,2,3,1.堿基切除修復(fù),2.堿基錯(cuò)配修復(fù),堿基錯(cuò)配修復(fù),① 復(fù)制與重組中出現(xiàn)的堿基配對(duì)錯(cuò)誤,② 因堿基損傷所致的堿基配對(duì)錯(cuò)誤,③ 堿基插入,④ 堿基缺失,人類錯(cuò)配修復(fù)途徑成員的一般情況,大腸桿菌DNA復(fù)制中的堿基錯(cuò)配修

6、復(fù),,,3.核苷酸切除修復(fù),長學(xué)制《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》，第2版，圖16-20, 339頁,六種蛋白質(zhì)的作用：UvrA蛋白識(shí)別DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)變形位點(diǎn)；UvrB蛋白負(fù)責(zé)解鏈，同時(shí)募集核酸內(nèi)切酶UvrC；UvrC在損傷部位的兩側(cè)切斷DNA鏈；UvrD蛋白去除這兩個(gè)切點(diǎn)之間的DNA片段；DNA聚合酶Ⅰ負(fù)責(zé)填補(bǔ)缺口；連接酶負(fù)責(zé)封合切口,轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)核苷酸切除修復(fù),轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)核苷酸切除修復(fù)，即在轉(zhuǎn)錄過程中，當(dāng)遇到DNA模板鏈上的損傷位點(diǎn)時(shí)，暫停轉(zhuǎn)

7、錄，切除受損的核苷酸，填補(bǔ)缺口，修復(fù)損傷在真核生物轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)核苷酸切除修復(fù)中，發(fā)揮核心作用的是TFⅡH,在轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)核苷酸切除修復(fù)中，TFⅡH發(fā)揮DNA解旋酶的作用；在轉(zhuǎn)錄中，TFⅡH同樣發(fā)揮DNA解旋酶的作用，打開DNA雙螺旋，暴露模板,重組修復(fù),同源重組修復(fù),非同源末端連接重組修復(fù),1,2,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,RecAs，RecB/C/D,,受損的染色體,正常的姐妹同源染色體,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

8、,,,,,,,染色體雙鏈斷裂,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1.同源重組修復(fù)（大腸桿菌）,同源重組修復(fù)（酵母）,,,2.非同源末端連接重組修復(fù),哺乳動(dòng)物細(xì)胞,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DNA-PK/XRCC4/DNA連接酶,,受損的染色體,正常的非同源染色體,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,染色體雙鏈斷裂,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

9、,,,,,,,,,,,,,,,,（生理性基因重組）（免疫球蛋白編碼基因重排）,跨越損傷修復(fù),重組跨越損傷修復(fù),合成跨越損傷修復(fù),1,2,1.重組跨越損傷修復(fù),,,,,,,,,,,,,,,,,,pol I,ligase,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,RecA,,,,,,,,,2.合成跨越損傷修復(fù),原核生物大腸桿菌,PolⅣ/Ⅴ,