生化教研室45课件

肖建英第四章DNA的复制、突变、损伤与修复第一节DNA的复制第二节基因突变第三节DNA的修复系统主要学习内容复制(replication)是指遗传物质的传代，以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。复制亲代DNA子代DNA第一节DNA的复制概念：DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板(template)按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全从新合成。两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致。这种复制方式称为半保留复制。1、半保留复制(semi-conservativereplication)（一）半保留复制、复制子、复制叉、双向复制按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA的碱基序列一致，即子代保留了亲代的全部遗传信息，体现了遗传的保守性。半保留复制的意义遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。密度梯度实验

——实验结果支持半保留复制的设想。含重氮-DNA的细菌培养于普通培养液

第一代继续培养于普通培养液第二代梯度离心结果2、复制起点（originofreplication，ori或O）DNA复制时总是从一个特定的位置开始，这一位置称为复制起点。多数是富含A·T配对的区域。富含A·T配对的区域经常处于开发与闭合的动态平衡之中，称为DNA的呼吸作用。3、复制子（replicon）两个相邻起始点之间的DNA片段，称为一个复制子。复制子是独立完成复制的功能单位。4、复制叉（replicationfork）5’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’5’3’复制子3’真核生物每个染色体上形成多个复制子。大多数原核和真核生物复制时，DNA都是从固定起始点开始向两个方向解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制。5、复制方向（1）双向复制（bidirectionalreplication）（2）单向复制

从特定的位置开始，单方向进行复制。（3）不对称的双向复制oriterABCA.环状双链DNA及复制起始点B.复制中的两个复制叉C.复制接近终止点(termination,ter)（二）DNA复制的酶系1、使DNA链解离的酶解旋酶单链DNA结合蛋白DNA旋转酶（拓扑异构酶）（1）解螺旋酶(helicase)（DnaB蛋白）：——利用ATP供能，作用于氢键，使DNA双链解开成为两条单链（2）单链DNA结合蛋白(singlestrandedDNAbindingprotein,SSB)——在复制中维持模板处于单链状态并保护单链的完整

E.Coli中的SSB以四聚体形式存在，与DNA结合具有协同作用。DNA复制的酶学————解链过程中正超螺旋的形成拓扑异构酶作用特点既能水解、又能连接磷酸二酯键拓扑异构酶Ⅰ

拓扑异构酶Ⅱ拓扑异构酶Ⅲ拓扑异构酶Ⅳ分类DNA复制的酶学————拓扑异构酶Ⅰ切断DNA双链中一股链，使DNA解链旋转不致打结；适当时候封闭切口，DNA变为松弛状态。反应不需ATP。拓扑异构酶Ⅱ切断DNA分子两股链，断端通过切口旋转使超螺旋松弛。利用ATP供能，连接断端，DNA分子进入负超螺旋状态。拓扑异构酶作用机制

DNA复制的酶学————（1）原核细胞中的DNA聚合酶DNA-polⅠDNA-polⅡDNA-polⅢ功能：对复制中的错误进行校读，对复制和修复中出现的空隙进行填补，切除引物。DNA-polⅠ（109kD）53聚合活性35外切活性53外切活性DNApolⅠ利用3´→5´外切活性切除错配的碱基，同时利用5´→3´聚合活性补回正确的核苷酸，这种功能称为即时校读(proofread)。DNApolⅠ的5´→3´外切酶作用可以与其聚合作用同时发生，产生缺口平移(nicktranslation)、链的置换及模板转辙现象。5´5´5´5´5´5´5´5´5´3´3´3´3´3´3´带有切刻的双链切口平移链的置换链置换模板转辙323个氨基酸小片段5核酸外切酶活性大片段/Klenow片段

604个氨基酸5´→3´聚合活性

5核酸外切酶活性N端C端木瓜蛋白酶DNA-polⅠKlenow片段是实验室合成DNA，进行分子生物学研究中常用的工具酶。

DNApolⅢ分子量为900KD，全酶由10种(α、ε、θ、τ、γ、δ、δ´、β、κ、ψ)22个亚基构成不对称二聚体；

核心酶包含α、ε、θ亚基；α亚基分别催化领头链与随从链的合成；ε亚基有3´→5´外切酶活性及对碱基的选择功能，θ亚基为装配所必需；β亚基起着夹住模板又能使酶延模板滑动的作用。

DNA-polⅠDNA-polⅡDNA-polⅢ分子数/细胞400？20比活性低于polⅢ？比polⅠ大10倍以上分子量(kD)109120900分子组成单一肽链,有A至R？10种、22个亚基共18α-螺旋肽段不对称二聚体5´→3´聚合活性＋＋＋5´→3´外切活性＋－－3´→5´外切活性＋＋＋＋基因突变后致死性可能不可能可能功能校读不清楚在复制延长中填补空隙修复合成催化新链合成切除引物原核生物的三种DNA聚合酶比较（2）真核细胞中的DNA聚合酶DNA-pol起始引发，有引物酶活性。延长子链的主要酶，有解螺旋酶活性。参与低保真度的复制。在复制过程中起校读、修复和填补缺口的作用。在线粒体DNA复制中起催化作用。DNA-polDNA-polDNA-polDNA-pol真核生物的DNA聚合酶比较3、DNA连接酶连接DNA链3-OH末端和相邻DNA链5-P末端，使二者生成磷酸二酯键，从而把两段相邻的DNA链连接成一条完整的链。DNA连接酶(DNAligase)作用方式DNA连接酶在复制中起最后接合缺口的作用。在DNA修复、重组及剪接中也起缝合缺口作用。也是基因工程的重要工具酶之一。DNA连接酶的功能3535解链方向3´5´3´3´5´领头链(leadingstrand)随从链(laggingstrand)半不连续性复制（三）DNA的复制过程顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为前导链（领头链）。另一股链因为复制的方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长，这股不连续复制的链称为后滞链（随从链）。复制中的不连续片段称为岡崎片段(okazakifragment)。

领头链连续复制而随从链不连续复制，就是复制的半不连续性。

参与DNA复制的物质底物(substrate):

dATP,dGTP,dCTP,dTTP聚合酶(polymerase):

依赖DNA的DNA聚合酶，简写为DNA-pol模板(template):解开成单链的DNA母链引物(primer):

提供3-OH末端使dNTP可以依次聚合

其他的酶和蛋白质因子二、原核生物的DNA复制（一）复制的起始（二）复制的延长（三）复制的终止复制过程：需要解决两个问题：1.DNA解开成单链，提供模板。2.合成引物，提供3-OH末端。（一）大肠杆菌基因组复制的起始原核生物的DNA复制——E.coli复制起始点oriCGATTNTTTATTT···GATCTNTTNTATT···GATCTCTTATTAG···11317293244···TGTGGATTA-‖-TTATACACA-‖-TTTGGATAA-‖-TTATCCACA5866166174201209237245串联重复序列反向重复序列53531.复制起始点DnaADnaB、DnaCDNA拓扑异构酶引物酶SSB35352.复制的引发——形成引发体和引物含有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶和DNA复制起始区域的复合结构称为引发体。

3535引物是由引物酶催化合成的短链RNA分子。

引物3'HO5'引物酶原核生物DNA复制的起始⑴DNA拓扑异构酶Ⅱ在复制起始部位将DNA引入负超螺旋。⑵DnaA蛋白辨认、结合于起始位点，并促使解链。⑶DnaB与DnaC复合物进入，生成引发前体，然后DnaB继续发挥解链的作用。⑷SSB与解开的单链结合，稳定和保护单链。⑸引物酶(DnaG)进入并与引发前体结合生成引发体（解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶和DNA起始区）。⑹引发体中的引物酶催化NTP聚合，生成引物。⑺DNA拓扑异构酶(Ⅱ型为主)在解链前方理顺DNA链，松弛正超螺旋。（二）复制的延长复制的延长指在DNA-pol催化下，dNTP以dNMP的方式逐个加入引物或延长中的子链上，其化学本质是磷酸二酯键的不断生成。

原核生物的DNA生物合成——5'3'5'dATPdGTPdTTPdCTPdTTPdGTPdATPdCTPOH3'3'DNA-pol复制的化学反应

(dNMP)n

+dNTP→(dNMP)n+1

+PPi

聚合反应的特点以亲代DNA单链为模板DNA新链生成需引物；遵循碱基配对规律（A=T，G≡C）

dNTP为原料5→3方向延长领头链的合成随从链的合成复制的延长原核生物基因是环状DNA，双向复制的复制片段在复制的终止点(ter)处汇合。oriter

E.coli8232oriterSV40500（三）大肠杆菌基因组复制的终止（一）真核细胞DNA复制的起始点三、真核生物的DNA复制

1、猴病毒SV40的复制起始点SV40基因组为5kb，双链环状DNA。只有一个复制原点，包括几个必要的元件：①四个5′-GAGGC-3′序列，是大T抗原结合位点。②一个15bp的回文结构，最早解链区域。③一个只有A-T组成的17bp区域，促进解链。2、酵母的复制起始点——自主复制序列，11bp。•真核生物染色体有多个起始点，是多复制子复制。1、解链——复制的起始需要：

⑴DNA-polα（引物酶活性）；

⑵DNA-polδ（解螺旋酶活性）；

⑶

拓扑酶；

⑷单链DNA结合蛋白⑸复制蛋白(replicationproteinA，RPA)。

（二）真核细胞DNA复制的过程3553领头链3535亲代DNA随从链引物核小体2、复制的延长需要：DNApolδ——催化新链延长；增殖细胞核抗原（PCNA）——提高DNApolδ在模板上的行进能力。染色体DNA呈线状，复制在末端停止。复制中岡崎片段的连接，复制子之间的连接。染色体两端DNA子链上最后复制的RNA引物，去除后留下空隙。（三）真核细胞DNA复制的终止53355335+5333355复制的终止——端粒(telomere)：指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。功能•维持染色体的稳定性•保证染色体末端DNA复制的完整性结构特点•由末端单链DNA序列和蛋白质构成。•末端DNA序列是富含T、G短序列的多次重复。TTTTGGGGTTTTGGGG…1、端粒的复制：端粒酶(telomerase)端粒酶RNA(humantelomeraseRNA,hTR)端粒酶协同蛋白(humantelomeraseassociatedprotein1,hTP1)端粒酶逆转录酶(humantelomerasereversetranscriptase,hTRT)

组成端粒酶的催化机制爬行模型DNA聚合酶复制子链进一步加工2、端粒酶与药物（1）针对端粒酶RNA或端粒酶逆转录酶的mRNA设计反义寡核苷酸药物———

阻断端粒DNA的合成或端粒酶逆转录酶的表达。如：肽核酸（PNA）是一种非常有前途的药物。肽核酸的用途：抗癌研究——显著抑制永生化的肿瘤细胞端粒酶活性；病原体检测的分子杂交、原位杂交、突变分析等；基因芯片的制备，是基因芯片的升级产品；定量PCR，实时检测PCR的扩增反应。（2）核酶：直接作用于端粒酶RNA的锤头状核酶。（3）逆转录酶抑制剂：如：3′-叠氮胸苷（4）其它：核苷类似物、端粒酶蛋白抗体等。（四）真核细胞端粒复制过程中的核小体结构DNA复制——半保留式复制；组蛋白合成——也不是全保留的；核小体的重新装配机制不十分清楚。四、线粒体DNA的复制（一）线粒体DNA结构闭环双链DNA，一条重链，一条轻链。不同生物线粒体基因组大小不同，人16569bp。细胞器中有多个类核区，各含多拷贝的DNA分子。与核DNA相比，mtDNA所占的比例很小，仅为1％。mtDNA结构紧凑，几乎没有重复序列。mtDNA上某些基因可以重叠，但没有内含子。有一个D环（非编码区），2个复制起始点。动物细胞mtDNA编码2个rRNA、22个tRNA和多种酶蛋白，如细胞色素氧化酶、ATP酶等。（二）线粒体DNA的复制过程D环复制（D-loopreplication）方式dNTPDNA-polγ

（三）线粒体基因与疾病1、勒伯尔遗传性视神经病2、神经源性肌软弱、共计失调伴视网膜色素变性3、阿尔茨海墨病4、氨基苷类抗生素致聋5、帕金森氏病6、糖尿病7、心机病8、衰老与肿瘤mtDNA几乎没有重复序列；没有内含子；某些区域基因重叠；没有蛋白质保护；所以mtDNA基因突变频率高于核DNA。引发许多疾病：五、噬菌体和病毒DNA的复制（一）单链环状DNA病毒的复制1、第一阶段：以亲本单链（＋）为模板，合成互补链（－），形成闭合的双链环状复制形。2、第二阶段：滚环复制。一个负链可以合成许多正链，正链用于噬菌体包装。3´-OH5´-P3´-OH5´-P（二）线状DNA病毒的复制1、双链线状DNA的复制有两种起始类型：从DNA分子的中间起始从DNA分子末端起始腺病毒DNA的复制：从DNA分子末端起始，以单链置换形式进行。2、双链线状DNA复制的终止：形成一个大分子的串联体（多联体）。图p116页3′3′3′3′3′3′3′3′3′3′3、单链线状DNA的复制：微小病毒的复制图p118页RNA模板逆转录酶DNA-RNA杂化双链RNA酶单链DNA逆转录酶双链DNA（三）逆转录病毒1、逆转录病毒的复制：

从单链RNA到双链DNA的生成分三步逆转录酶有三种活性：①RNA指导的DNA聚合酶活性；②RNase活性；③DNA指导的DNA聚合酶活性。逆转录过程：①逆转录病毒RNA与宿主tRNA分子互补形成局部双链，以tRNA为引物，合成DNA负链5′端。②由RNaseH水解去除杂化双链中的RNA5′端。③新合成DNA负链的3′端跳到模板RNA的3′端，并通过两条链上共同的R序列形成杂交链。④DNA负链向5′端延伸。⑤RNaseH去除杂化双链中的绝大部分RNA。⑦RNaseH去除RNA和tRNA引物。DNA正链的3′端跳到DNA负链的3′端，以两条链共有的PBS序列杂交，形成局部双链。⑨双向延伸完成DNA双链合成。⑥以剩余的一段RNA作引物合成DNA正链的3′端。2、逆转录病毒与疾病：逆转录病毒感染宿主细胞后，通过反向转录整合到宿主基因组中形成相应的前病毒，这些逆转录病毒及前病毒的基因产物可以致癌。逆转录病毒大都是致癌RNA病毒。在人类，逆转录病毒的插入会引起某些肿瘤的发生。ALV病毒插入到c-myc基因座位后，可以不同的方式激活这个癌基因，造成c-myc基因的过渡表达，产生肿瘤。3、HIV与药物HIV也是逆转录病毒，其复制过程及生活周期类似于RNA肿瘤病毒。HIV一般不会将宿主细胞溶解，但HIV是一种慢病毒，可以导致宿主细胞发生病变。抑制逆转录酶活性是艾滋病治疗的关键：（1）核苷类似物：如叠氮胸苷，3′-叠氮脱氧胸苷。（2）非核苷类似物：特异性增高。（3）HIV-1蛋白酶的抑制剂。（一）突变（mutation）的概念：是指DNA碱基序列发生的可遗传的任何永久性的改变。第二节基因突变一、突变概念和类型自发突变：spontaneousmutation诱发突变：inducedmutation突变生成作用：mutagenesis突变基因：mutantgene突变体：mutant相关概念：（二）突变类型（1）点突变（pointmutation）：即碱基错配

点突变的重要特点之一是具有很高的回复突变率。转换：同型碱基的改变；即嘌呤到嘌呤或嘧啶到嘧啶的变化。颠换：异型碱基的改变；即嘌呤到嘧啶或嘧啶到嘌呤的变化。包括1、根据DNA碱基序列改变进行分类：点突变：又分为单点突变和多点突变（2）碱基插入（baseinsertion）是指一个原来没有的碱基或一段原来没有的核苷酸插入到DNA大分子中间。（3）碱基缺失（basedeletion）指一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上消失。

框移突变（frame-shiftmutation）：插入或缺失导致三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变，其后果是翻译出的蛋白质可能完全不同。2、对阅读框架的影响：5´……GCAGUACAUGUC……丙缬组缬GAGUACAUGUC……

谷酪蛋丝实线：原来的密码读法虚线：缺失C后的密码读法⑴同义突变(synonymousmutation)：是指没有改变产物氨基酸序列的密码子变化，即与密码子的简并性相关。3、根据对遗传信息的改变情况进行分类：⑵错义突变(missensemutation)：

指碱基序列的改变引起了产物氨基酸序列的变化。

有些错义突变严重影响蛋白质的功能，会产生致死性突变。有些错义突变基本不影响蛋白质功能，称为中性突变。中性突变与同义突变一起被称为无声突变。⑶无义突变(nonsensemutation)：是指某个碱基的改变使代表某种氨基酸的密码子变为蛋白质合成的终止密码子，使肽链合成过早终止。因而蛋白质产物一般没有活性。4、根据突变表现型对外界环境的敏感性分类：（1）非条件性突变：nonconditionalmutation（2）条件性突变：conditionalmutation最常见的条件性突变为温度敏感突变。⑵回复突变（back或reversemutation）：突变体失去的野生型性状可以通过第二次突变得到恢复，第二次突变叫回复突变。5、根据突变效应是否背离野生型进行分类：⑴正向突变（forwardmutation）：

指改变了野生型性状的突变。回复突变可以使原来的突变基因序列回复正常，这是真正的回复突变，此情况很少。如：GGA→GUA→GGA抑制突变可以发生在正向突变的基因之中，叫作基因内抑制突变；大多数是第二次点突变并没有改变正向突变的DNA碱基序列，只是其突变效应被抑制了，这种第二次回复突变称为抑制突变(suppressormutation)。也可以发生在其它基因之中，叫作基因间抑制突变。6、根据影响基因调控的序列进行分类：启动子上升突变：突变增强启动子的活性；启动子下降突变：突变降低启动子的作用。HbAβ基因HbSβ基因CTCCACGAGGTG

镰形红细胞贫血病人的Hb为HbS正常成人Hb为HbAHbS=α2β26glu→valHbAβ肽链N-val·his·leu·thr·pro·glu·glu······C(146)HbSβ肽链N-val·his·leu·thr·pro·val

·glu······C(146)二、突变原因（一）自发突变（spontaneousmutation）1、DNA的复制错误：复制错误引起损伤，在DNA损伤中最为多见。2、由于碱基本身存在互变异构体，可能形成错误的碱基配对。复制错误最多见于尿嘧啶（U）的渗入，另外偶有其它碱基的渗入。3、碱基自发的化学变化：（1）脱嘌呤或脱嘧啶作用：是指DNA分子上丢掉了嘌呤碱或嘧啶碱，形成无碱基位点，称为AP部位(apyrimidine，apurinesite,AP)。在生理状态下，脱嘌呤是脱嘧啶的20倍。（2）脱氨基作用：即胞嘧啶、腺嘌呤及鸟嘌呤的环外氨基自发丢失。

胞嘧啶→尿嘧啶；腺嘌呤→次黄嘌呤；鸟嘌呤→黄嘌呤。脱氨基所至的碱基转变可影响DNA的复制，由此产生突变。4、氧化作用损伤碱基：1、物理因素：

包括紫外线(UV)、x射线、γ射线等各种辐射。

UV（二）诱发突变（inducedmutation）

2、化学诱变剂：（三）基因的人工诱变1、体外定向突变的原理：此技术由加拿大学者MichaelSmith于1985年建立。主要由于基因和蛋白质结构与功能的研究。（1）体外定向突变的方法：①聚核苷酸介导的单链模板定点突变；②双引物法定点突变；③用掺入U的单链为模板进行聚核苷酸介导的体外定点突变。（2）聚核苷酸介导的定点突变原理：①先合成一条包括定点突变碱基及附近序列的一段寡核苷酸。②将待研究的DNA克隆变性后插入到M13中。③将合成的寡核苷酸与M13中的DNA克隆进行分子杂交。④以寡核苷酸为引物，M13中的DNA克隆的互补单链为模板，合成完整的互补链。⑤将此双链DNA导入大肠杆菌中，经修复和DNA复制即可得到稳定遗传的突变DNA克隆。获得的突变体DNA再送回细胞内，检测突变效应：等位基因代换法；重组DNA技术；DNA同源重组。2、体外定向突变的应用：（1）将胰高血糖素21位的天冬氨酸突变为丙氨酸，研究胰高血糖素结构与功能的变化。（2）研究组蛋白脱乙酰基酶保守氨基酸中组氨酸的定点突变对其功能的影响。（3）通过人血红蛋白α99、β82位点突变，研究血红蛋白四聚体的稳定性。（四）适应性突变不能利用乳糖的LacZ－菌株，放在以乳糖作为唯一碳源的培养基中生长，便突变产生可以利用乳糖的LacZ＋菌株，此为适应性突变。在长期的进化过程中，生物体演化出了一整套十分有效的DNA损伤修复系统，包括：①纠正偶然复制错误的系统——复制修复DNA聚合酶的3´→5´校读功能DNA糖苷酶修复系统错配修复系统等第三节DNA损伤的修复系统③复制后修复：主要包括重组修复系统、SOS修复系统。②修复环境因素致DNA损伤的系统——损伤修复主要包括：光修复系统、切除修复系统1、尿嘧啶糖苷酶修复系统：

对于纠正复制错误尤为重要。ATCGAGTTAGCUCAATCGAGTTAGCCAATCGAGTTAGCCAATCGAGTTAGCTCA尿嘧啶糖苷酶UAP内切酶连接酶外切酶修复聚合酶dUTP渗入胞嘧啶脱氨一、复制修复2、错配修复系统：原核和真核生物DNA在复制过程中均可产生碱基错配DNA聚合酶3´→5´校读功能立即纠正错误(10－8)错配修复系统第二次纠正错误(10－10～10－11)保证DNA复制的准确性。DNA复制的保真性：①遵循碱基配对规律②DNApolⅢ对碱基的的严格选择功能③DNApolⅠ的3´→5´即时校读功能④错配修复系统第二次纠正错误⑤DNA糖苷酶修复系统大肠杆菌错配修复系统参与因素：①三种错配修复基因的表达产物－MutS、MutL和MutH启动该系统。②GATC内切核酸酶（错配矫正酶）与MutH蛋白一起切开单链。③DNA解螺旋酶Ⅱ解螺旋。④双向外切核酸酶依次切除错配的核苷酸。⑤DNApolⅠ填补空隙。⑥DNA连接酶完成修复。（1）错配修复系统作用机制错配修复过程：MutS识别结合到错配部位，形成MutS-DNA错配复合物启动MutL与错配复合物结合，激活GATC核酸内切酶和MutH蛋白二者对含有错配碱基和GATC序列的单链进行内切DNA解螺旋酶Ⅱ(MutH蛋白)解螺旋双向性外切核酸酶依次切除错配的核苷酸DNApolⅠ以甲基化的亲代母链为模板填补空隙DNA连接酶连接切口完成修复CH3CH35´3´CH3CH35´3´MutLMutSMutHCH3CH35´3´

解螺旋酶外切核酸酶CH3CH35´3´DNApolⅠDNA连接酶如何识别复制后碱基错配的子链呢？①正常情况下，天然DNA复制后腺嘌呤的N6位都进行甲基化。②腺嘌呤的甲基化是错配修复系统的识别标志。这一标志具有碱基序列的特异性，即N6-甲基腺嘌呤都存在于GATC序列中。③新合成子链在其合成后瞬间GATC序列中的腺嘌呤未被甲基化，修复系统就能区分甲基化的母链与未被甲基化的子链。真核细胞的错配修复系统：

错配修复基因已从酵母和人类克隆出来，其产物功能与大肠杆菌相似，都具有链特异性，但修复能力强于大肠杆菌。大肠杆菌只能修复3个或3个以下的错配核苷酸，而人类则可修复5个或5个以上的错配袢。细菌酵母人类mutSMSH2hMSH2mutLMLH1hMLH1

PMS1hPMS1hPMS2mutH??错配修复基因（2）错配修复系统缺陷与人类疾病：人类四种错配修复基因中任何一种基因发生突变均可产生错配修复缺陷，这是遗传性非息肉型结肠癌（HNPCC）发病的病因。错配修复缺失促进溃疡性结肠炎患者的癌变转化过程。3、无嘌呤（AP）修复：

碱基丢失可产生AP位点：一方面利用AP内切酶、5´→3´外切酶、聚合酶和连接酶的修复作用；另一方面直接利用插入酶补回正确的碱基。关于碱基插入酶的生物学意义不十分清楚，它可能为修复AP位点提供了一条更为迅捷的途径，当AP内切酶基因突变时，这一途径更为重要。1、光修复光修复酶(photolyase)

UV二、损伤修复2、甲基转移酶：在烷化剂作用下，鸟嘌呤的6位可被甲基化生成O6-甲基鸟嘌呤。O6-甲基鸟嘌呤甲基转移酶能去除O6上的甲基，恢复正常的鸟嘌呤。3、切除修复是细胞内最重要和有效的修复机制，主要由DNA-polⅠ和连接酶完成。UvrAUvrA2UvrA2UvrB2UvrA2UvrB2－DNAUvrA2UvrC进入UvrB2UvrC2－DNAUvrB在损伤部位3´端切口UvrC在损伤部位5´端切口(此双切不同步，3´在5´后)UvrD解旋释出损伤片段UvrCDNApolⅠ填充空隙连接酶完成修复(Leu拉链)E.coli的切除修复机制E.coli的切除修复方式DNApolⅠ,dNTPOHPDNAligaseATPADPUvrAUvrBUvrCUvrBUvrD1、重组修复三、复制后修复这种修复是指DNA分子损伤范围较大，来不及修复就进行复制，复制后再进行切除修复，故称复制后修复。3´5´5´复制3´5´3´5´3´5´3´5´3´诱导激活RecA蛋白■5´3´■5´3´5´3´5´3´5´3´5´3´损伤的DNA分子切除修复DNApolⅠDNA连接酶RecA蛋白脱落大肠杆菌重组修复机制：2、SOS修复当DNA损伤广泛难以继续复制时，由此而诱发出一系列复杂的反应。在E.coli，各种与修复有关的基因，组成一个称为调节子(regulon)的网络式调控系统。这种修复特异性低，对碱基的识别、选择能力差。通过SOS修复，复制如能继续，细胞是可存活的。然而DNA保留的错误较多，导致较广泛、长期的突变。故称错误倾向修复。四、限制与修饰细菌的限制修饰系统由甲基化酶和限制性核酸内切酶组成，防止外来DNA的入侵。即：限制性核酸内切酶只能切断外来DNA，不能切割自身，因自身DNA有甲基化的修饰。核苷酸切除修复所需基因中任何一种基因突变，皆可引起着色性干皮病，患者皮肤癌的危险性比正常人高1000～2000倍。五、DNA损伤修复系统与疾病复习思考题1、解释概念：Klenow片段、缺口平移、岗崎片段2、试述解旋酶、单链DNA结合蛋白、拓扑异构酶、原核生物DNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ、Klenow片段、真核生物DNA聚合酶的作用特点。3、参与DNA复制的主要物质有哪些？DNA聚合反应的特点如何？4、原核生物DNA复制起始所参与的因素有哪些？作用如何？5、何谓端粒、端粒酶？端粒的结构与功能如何？试分析端粒和端粒酶与衰老和肿瘤的关系怎样通过抑制端粒酶活性来开发抗肿瘤药物？6、逆转录酶有哪三种活性？试述逆转录病毒DNA的复制过程，并解释其致癌机制。7、解释概念：突变、点突变、框移突变、同义突变、错义突变、无义突变、正向突变、回复突变、抑制突变、启动子上升突变、启动子下降突变8、简述尿嘧啶糖苷酶修复系统的过程。9、试比较复制修复、损伤修复、复制后修复的不同点。dPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOfRjUmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYqx-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H8KcNfVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LcOfRjUmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u