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基因组进化的分子基础1突变1.1突变的机制错配突变(mismatch)误导掺入(tautomerization)滑序复制(replicationslippage)1突变1.1突变的机制错配突变(mismatch)误导掺入(tautomerization)滑序复制(replicationslippage)1突变1.1突变的机制错配突变(mismatch)误导掺入(tautomerization)滑序复制(replicationslippage)1突变1.1突变的机制紫外辐射诱变机制1突变1.2突变的效应同义突变(synonymousmutation)错义突变(nonsensemutation)终止突变连读突变(readthrough)非编码区突变1突变1.2突变的效应功能丧失(loss-of-function)功能增益(gain-of-function)突变率与生物复杂性自发突变率10-10~10-9<60,000基因1突变1.3超突变和程序性突变超突变是细胞在其基因组中有目的地增加突变率从而在不利的生存环境中增加突变获得更多的多样性,以增加生存几率。原因:聚合酶V(UmuD’2C)具有倾向差错复制的性质1突变1.4DNA修复直接修复(directreversalofDNAdamage)错配修复核苷酸切除修复碱基切除修复同源重组修复非同源末端连接修复MGMT酶(O6-methylguaninemethyltransferase,O6-甲基鸟苷酸甲基转移酶)1突变1.4DNA修复错配修复(mismatchrepair,MMR)直接修复核苷酸切除修复碱基切除修复同源重组修复非同源末端连接修复如何确定修复链?1突变1.4DNA修复核苷酸切除修复(nucleotideexcisionrepair,NER)错配修复直接修复碱基切除修复同源重组修复非同源末端连接修复如何识别损伤?1突变1.4DNA修复碱基切除修复核苷酸切除修复错配修复直接修复同源重组修复非同源末端连接修复如何识别损伤?1突变1.4DNA修复同源重组修复碱基切除修复核苷酸切除修复错配修复直接修复非同源末端连接修复1突变1.4DNA修复DNA修复系统突变造成的人类疾病1突变1.5DNA单链的非对称进化后随链复制的差错率是引导链的20倍左右原因有三:后随链复制模板单链曝露时间很长,受损机会大;后随链冈崎片段空隙填补由DNAPolI完成,其校读能力比PolIII差;转录的非对称性2重组扩大基因组变异的范围,增强进化潜力可使基因不断洗牌,使有害和有利的突变在不同的组合中经受选择2.1同源重组GCTGGTGG-叉点2重组2.2位点专一性重组噬菌体(phage)裂解途径(lyticpathway)与溶源途径(lysogenicpathway)2重组2.2位点专一性重组免疫球蛋白基因重排(双链断裂修复,NHEJ)2重组2.3双链断裂重组模型基因转换(ge
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