dna損傷與修復(fù)ppt課件(已修改)
2025-05-13 23:16 本頁(yè)面
【正文】 DNA 損傷、修復(fù)和突變 DNA既穩(wěn)定， 但也脆弱 哪些因素能影響到 DNA的完整性？ ?細(xì)胞內(nèi)源的因素 ?環(huán)境因素 例如化學(xué)試劑、污染物和 UV線 ?疾病治療 例如離子輻射和化療 細(xì)胞內(nèi)源因素 ?復(fù)制錯(cuò)誤 ?例如四種 dNTP之間的不平衡導(dǎo)致錯(cuò)配 ?DNA本身的不穩(wěn)定 ?堿基的自發(fā)脫氨基 ?DNA的脫嘌呤 /脫嘧啶導(dǎo)致堿基脫落 ?活性氧的作用 ?DNA, 蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的氧化 DNA分子上的自發(fā)脫嘌呤作用和自發(fā)脫氨基作用 脫嘌呤 /脫嘧啶 * 脫嘌呤比脫嘧啶更容易 * 在 DNA分子上產(chǎn)生無(wú)堿基位點(diǎn)（ AP位點(diǎn)） * 大腸桿菌 – 1 次脫嘌呤 / 基因組 / 復(fù)制 * 嗜熱水生菌 – 300次脫嘌呤 / 基因組 / 復(fù)制 * 哺乳動(dòng)物細(xì)胞 – 10 000次脫嘌呤 / 基因組 / 復(fù)制 活性氧（ ROS） * 由正常的細(xì)胞代謝產(chǎn)生 * 線粒體利用細(xì)胞 ~85% O2，是主要的 ROS來(lái)源 * 導(dǎo)致 DNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)損傷 * 常見的形式： – 過(guò)氧化氫 (H2O2) – 超氧化物自由基 (O2?) – 一氧化氮 (?NO) – 羥基自由基 (HO?) – 過(guò)氧亞硝基陰離子 (O=NOO) – 烷過(guò)氧化物 (ROOH) – 烷氧自由基 (RO?) 環(huán)境（外源）因素 ? 化學(xué)試劑 (1) 天然化合物 黃曲霉素 (2) 人造化合物 苯并芘 香煙 順鉑 化療藥物 ? 物理因素 (1)UV (2)離子輻射 γ射線 x射線 DNA損傷類型 ?堿基修飾 ?堿基丟失 無(wú)堿基位點(diǎn) ?復(fù)制錯(cuò)誤：錯(cuò)誤 ?鏈斷裂 ?蛋白質(zhì) DNA交聯(lián) ?DNADNA交聯(lián) DNA損傷的因素和損傷的主要類型 損傷類型 實(shí)例 /原因 堿基丟失 自發(fā)脫堿基（熱、酸），脫嘌呤 脫嘧啶， 104嘌呤脫落 /天 /細(xì)胞（恒溫動(dòng)物） 堿基修飾 形成堿基加合物，例如， 8羥基脫氧鳥嘌呤（離子輻射或活性氧）， 6烷基鳥嘌呤（烷基化試劑） 堿基交聯(lián) 嘧啶二聚體和 64光產(chǎn)物（ UV） 堿基轉(zhuǎn)換 C→U ， A→I （自發(fā)脫氨基）， 100堿基脫氨基 /天 /細(xì)胞 堿基錯(cuò)配 GT（ 4種 dNTP濃度不平衡、堿基的互變異構(gòu)或堿基之間的差別不足） DNA鏈斷裂 因磷酸二酯鍵被破壞引起單鏈斷裂或雙鏈斷裂（離子輻射或特殊的化學(xué)試劑），因脫氧核糖環(huán) 3號(hào)位發(fā)生斷裂引起的 DNA鏈斷裂（博來(lái)霉素） DNA鏈間交聯(lián) 互補(bǔ)雙鏈之間產(chǎn)生交聯(lián)（雙功能試劑的作用） DNA與蛋白 質(zhì)的交聯(lián) UV 活性氧的堿基修飾作用 鳥嘌呤的甲基化導(dǎo)致堿基錯(cuò)配 紫外線引起的堿基損傷 離子輻射引起的 DNA鏈斷裂 穩(wěn)定，但脆弱 * 不修復(fù)將導(dǎo)致突變 – 干擾轉(zhuǎn)錄和復(fù)制 – 導(dǎo)致突變 – 加速衰老 * 細(xì)胞的修復(fù)機(jī)制是必需的 – 修復(fù)機(jī)制是全方位的、高效的 – 1 /1000損傷躲過(guò)修復(fù) DNA 修復(fù) ? DNA與其它生物大分子一樣，在受到機(jī)體內(nèi)外因素的作用下，其結(jié)構(gòu)會(huì)遭受到各種各樣的損傷，但是，和其它生物大分子不一樣的是， DNA是唯一的一種在發(fā)生損傷以后可以被完全修復(fù)的分子 ，而其它生物大分子在受到損傷以后要么被降解，要么被取代。當(dāng)然，并不是發(fā)生在 DNA分子上的所有損傷都可以修復(fù)。如果 DNA受到的損傷不能及時(shí)被修復(fù)，不僅會(huì)使 DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄受到影響，還可以導(dǎo)致細(xì)胞的癌變和早衰。 ? 細(xì)胞之所以在 DNA受到損傷以后，選擇的處理方法是盡量將其修復(fù)而不是將其降解，這一是因?yàn)樽鳛檫z傳物質(zhì)的 DNA分子在細(xì)胞內(nèi)只有一個(gè)拷貝，如果將其水解
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