突变类型及生化基础

1、What is the biochemical basis of different types of mutation ?,Presented by : Clinical medicine 5-2,突变 (mutation),DNA序列的改变。自然界中DNA有概率极低的自发突变；有由理化或生物因素引起的诱发突变。 一般分类： 点突变(point mutation) 同义突变(same sense mutation) 错义突变(missense mutation) 无义突变(nonsense mutation) 移码突变(frame shift mutation) 动态突变(dynamic m

2、utation),PBL,2,1.点突变 point mutation,概念：指一个碱基被另一个碱基所替代，又称碱基替换(substitution)。其中，嘧啶(嘌呤)之间的替换称为转换(transition)；嘌呤和嘧啶之间的替换称为颠换(transversion)。 特点：最常见的突变，可发生在基因组DNA任何部位。 基因外序列 ： 一般不产生效应 基因调控区 ： 基因表达改变 基因编码区 ： mRNA密码子改变影响氨基酸序列 同义突变 same sense mutation 突变效应 错义突变 missense mutation 无义突变 nonsense mutation,PBL,3,

3、1.1同义突变 same sense mutation,概念：指碱基替换后，一个密码子变成另一个密码子，但是所编码的氨基酸没有改变，因此并不影响蛋自质的功能。又称为沉默突变。 机制：遗传密码具有兼并性，通常发生于第三个碱基。 例如：密码子GCA,GCG,GCC和GCU均编码丙氨酸，它们的第三碱基发生突变并不改变所编码的丙氨酸。,PBL,4,1.2错义突变 missense mutation,概念：指碱基替换后使mRNA的密码子变成编码另一个氨基酸的密码子，改变了氨基酸序列，影响蛋白质的功能。 机制：突变常发生在密码子的第一或第二碱基，改变了编码的氨基酸。 例如：人类正常血红蛋白链的第六位是谷氨

4、酸，其密码子为GAA或GAG，如果第二个碱基A被U替代，就变成GUA或GUG，谷氨酸则被缬氨酸所替代，形成异常血红蛋白HbS，导致个体产生镰形细胞贫血。,PBL,5,1.3无义突变 nonsense mutation,概念：指碱基替换后，使一个编码氨基酸的密码子变为不编码任何氨基酸的终止密码子(UAG,UAA,UGA)，使多肽链的合成提前终止，肽链长度缩短，而成为无活性的多肽片段。 机制：突变产生终止子，肽链合成提前终止。 例如：正常血红蛋白珠蛋白基因的第145密码TAT变为TAA，mRAN上UAA为终止密码子，导致翻译提前终止，产生缩短的珠蛋白链而形成异常血红蛋白Hb Mckees Rock

5、.,PBL,6,2.移码突变 frame shift mutation,概念：指在DNA编码序列中插入或丢失一个或几个碱基，造成插人点或缺失点下游的DNA编码框架全部改变，其结果是突变点以后的氨基酸序列都发生改变。（一个或多个密码子的插入或丢失也叫整码突变） 机制：碱基插入/缺失使下游DNA编码框架改变 例如：正常血红蛋白珠蛋白基因的第138密码子TCC中的C缺失，造成该突变点以后的编码全部改变，最终的链从第138氨基酸以后的序列不同于正常，而且没有终止于第141密码子，而是延长至第147密码子。产生异常血红蛋白HbW，,PBL,7,3.动态突变 dynamic mutation,概念：指人类基因组中的短串联重复序列，尤其是基因编码序列或侧翼序列的三核苷酸重复，在一代代传递过程中重复次数发生明显增加，从而导致某些遗传病的发生。 机制：三核苷酸重复次数逐代增加 例如：脆性X染色体综合征即为三核苷酸(GGG)n重复序列的拷贝数增加所致,PBL,8,th