第五章 DNA损伤修复和突变

第一节

损伤：比如碱基，甲基化

突变：碱基对配对发生变化

• 大多数DNA损伤可以被修复；
• 而其它生物大分子损伤后则被降解；
• 原因：
  • 一方面，细胞内DNA分子的拷贝数少：必须修复
  • 另一方面，DNA的结构决定其容易修复：可以修复

第二节 DNA损伤的类型

1 造成DNA损伤的因素

• 内在因素：
  • DNA结构本身的不稳定；
  • DNA复制中的碱基错配；
  • 氧自由基(reactive oxygen species, Ros);
• 环境因素：
  • 化学因素-各种化学诱变剂，如黄曲霉素、烷基化试剂等
  • 物理因素-紫外辐射和离子辐射（x射线和v射线）等

2 DNA损伤的类型

• 碱基损伤：

  • 碱基丢失
  • 碱基转换
  • 碱基修饰
  • 碱基交联
  • 碱基错配

• 

• DNA链的损伤：

  • 链的断裂
  • DNA链的交联
  • DNA与蛋白质之间的交联

3 DNA损伤修复机制

• DNA 是唯一的可以被特意修复的生物分子；其他生物分子损伤后则被降解或者被替代。
• 即使在基因组非常小的生物体中，也有100多种
• 基因参与各种 DNA修复机制。
  许多肿瘤（可能是大多数肿瘤）与DNA修复机制的缺陷有关，至少部分有关。

3.1 直接修复

• 特征：损伤DNA的直接逆转
  • 修旧如旧

3.2 切除修复

• 多步骤；

• 能修复大多数的DNA损伤：

  • 切掉旧的,补上新的

• 一般步骤

  • 识别(Recognize)
  • 切除(Remove)
  • 再合成 (Resynthesize)
  • 再连接(Religate)

3.3 双链断裂修复

• DNA双链断裂是一种严重的损伤；
• 细胞主要有两种机制来修复DNA双链断裂；
  • 同源重组：准确性较高：酵母；
  • 非同源末端连接：准确性低；哺乳动物；(准确性较低，往往会造成突变)

3.4 重组修复

• 也称复制后修复；
• 依赖于同源重组机制；
• 复制后，损伤依然存在，等待真正的DNA损伤修复;

3.5 跨越合成

• 由特殊的DNA POl在损伤位点的子链上随机添加核苷酸（正确的或者错误的）；
• 人体中参与跨越合成的DNApol有30多种，这些酶一般进行性很低（1个或几个核苷酸）
  无校对功能；
• error-prone bypass