【正文】 進行時，首先要在復(fù)制起點處解開雙鏈，反應(yīng)是在一類解鏈酶的催化下進行的。 1)拓 撲異構(gòu)酶。 ② 復(fù)制的引發(fā)階段 ，有引物 RNA進行 5′～ 3′方向的合成 ③ DNA鏈的延長 ，在引物 RNA合成基礎(chǔ)上，進行 DNA鏈的 5′～ 3′方向合成，前導(dǎo)鏈連續(xù)地合成出一條長鏈，隨從鏈合成出岡崎片段。 1）拓撲異構(gòu)酶 2）解鏈酶。 這種修復(fù)機制只修復(fù)復(fù)制后的新鏈，而母鏈上原有的損傷依然存在。 主要有兩種切除修復(fù)方式：堿基切除修復(fù)和核苷酸切除修復(fù)。 4 、 DNA輻射損傷修復(fù)的主要途徑 1）回復(fù)修復(fù) 2）切除修復(fù) 3）重組修復(fù) 4） SOS修復(fù) （自學(xué)內(nèi)容） 1).回復(fù)修復(fù)。在體外細胞培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)，照射后保溫較長時間后仍有雙鏈不能完全修復(fù)，這是造成細胞畸變或死亡的重要原因。一般在 1h內(nèi)修復(fù)可達 90%，半修復(fù)時間約為 10～ 40分鐘。 。 ? DNA降解程度取決于照射劑量 ，照射劑量越大，降解程度越大，在較低劑量范圍內(nèi)， DNA降解的程度隨照射劑量的增加而直線上升，在較高照射劑量范圍內(nèi) DNA趨于穩(wěn)定，達細胞 DNA總量的 4070%。 2 、 DNA功能改變 1） DNA合成抑制 2） DNA分解代謝增強 (1)劑量 效應(yīng)關(guān)系： 照射后 3HTdR摻入輻射敏感細胞 DNA明顯受抑制，其程度與所受劑量有依賴關(guān)系，隨照射后時間延長，受大劑量和小劑量照射產(chǎn)生兩種趨勢，大劑量照射者摻入進一步減少，而受小量照射者可逐漸恢復(fù)。 e:氧效應(yīng)增加 DNA鏈的籪裂。 一、 生物大分子的輻射效應(yīng) 1. DNA結(jié)構(gòu)損傷 DNA結(jié)構(gòu)損傷 1） DNA鏈斷裂 2）氫鍵斷裂和堿基損傷 3）分子交聯(lián) 脫氧核糖核酸鏈 堿基 DNA分子是由兩條多核苷酸鏈 , 按堿基互補配對原則，由氫鍵連結(jié)而成的雙股螺旋結(jié)構(gòu) ? 鏈斷裂是電離輻射所致 DNA損傷的主要形式。 ? 生物分子損傷與自由基生成密切相關(guān)。這個定義只是概念性的，與生物大分子對立的是 小分子 物質(zhì)（二氧化碳、甲烷 等）和無機物質(zhì)。輻射生物學(xué)效應(yīng) 授課教師：馬淑梅 教 研 室：放射生物教研室 一、生物大分子的輻射效應(yīng) 二、細胞的輻射效應(yīng) 三、染色體的輻射效應(yīng) 四、外照射對造血系統(tǒng)的影響 五、小劑量外照射的生物效應(yīng) 六、內(nèi)照射生物效應(yīng) 生物大分子 ? 生物大分子指的是作為生物體內(nèi)主要活性成分的各種 分子量 達到上萬或更多的 有機分子 。 ? DNA是細胞增殖、遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，是引起細胞生化、生理改變的關(guān)鍵性物質(zhì)。自由基（ free radical）是指一些獨立存在的、帶有一個或多個不成對電子的原子、分子、基團或離子。 原因： a 磷酸二酯鍵的斷裂或脫氧戊糖的破壞， b堿基破壞或脫落和形成鏈上的不穩(wěn)定位點 特點： a: DNA雙鏈中一條鏈斷裂者稱為單鏈斷裂 (Single Strand Break,SSB)。 1） .DNA鏈斷裂 彗星實驗顯示雙鏈斷裂 2)氫鍵斷裂和堿基損傷 射線作用生成的 OH*使 DNA結(jié)構(gòu)上的氫原子脫下，從而使原來緊密結(jié)合的堿基呈現(xiàn)自由“裸露”狀態(tài)， DNA結(jié)構(gòu)從比較堅實變得比較“疏松”。 (2) DNA合成抑制的機制： ①各種三磷酸腺苷在 DNA合成的過程中，有些環(huán)節(jié)對射線是很敏感的，造成核苷酸合成障礙 ②射線對 DNA合成的酶抑制 , DNA模板損傷 ,引起錯誤的修復(fù) ,影響正常復(fù)制； ③ DNA聚合酶的損傷影響 DNA的修復(fù)； ④射線對 DNA復(fù)制過程的影響破壞了 DNA復(fù)制的調(diào)控機制。 ? 在 DNA降解和細胞死亡之間可能存在著一定的聯(lián)系， 輻射增敏劑或輻射防護劑，可使死亡作用增加或損傷效應(yīng)減弱。 。 ? 。 ? 。 回復(fù)修復(fù)是細胞對 DNA某些損傷修復(fù)的一種簡單方式。 其基本步驟是通過識別 → 切除（堿基切除和核苷酸切除） → 修補 → 再連接 三個特點 :準確、無誤、正確修復(fù)。 4).SOS修復(fù) ? 細胞處于危急狀態(tài)下發(fā)生的一種修復(fù)，故用國際遇難信號 SOS命名。 3）單鏈結(jié)合蛋白 (SSB)。去除 RNA引物后，片段間形成了空隙， DNA聚合酶作用使各個片段靠近。 ? 拓撲異構(gòu)酶可改變 DNA拓撲性質(zhì)。解鏈酶要通過 ATP的分解獲得能量，以解開雙鏈。 二、細胞的輻射效應(yīng) 1細胞存活曲線 2細胞的輻射敏感性 3輻射誘導(dǎo)細胞死亡 4細胞的輻射損傷 1）細胞周期各時期細胞的輻射效應(yīng) 2）細胞輻射損傷的修復(fù) ? 細胞的劑量存活曲線（ dose survival curve）反映了照射劑量與細胞死亡率之間的關(guān)系，是分析受照射細胞群體輻射效應(yīng)的一種模式。 圖 414， 415。 D0為平均致死劑量 （ mean lethal dose），從存活分數(shù)（ survival fraction）對數(shù)座標的 平行線與直線相交，然后從這兩個相交點分別作垂直線與劑量軸相交。對于大多數(shù)哺乳動物細胞， n一般在 15，也有少數(shù)細胞 n值大到 10或20。 圖 415輻射引起哺乳動物細胞增殖死亡的細胞存活曲線 A375細胞 HeLa細胞 圖 γ射線單次及分次照射 A375細胞和的 HeLa細胞劑量 存活曲線 細胞的輻射效應(yīng)是放射生物學(xué)的核心內(nèi)容之一。 M期具有很高的敏感性 ,而 Go期細胞具有明顯的輻射抗性。中度敏感細胞：神經(jīng)節(jié)細胞、肌細胞。對射線高度敏感的各種腫瘤：惡性淋巴瘤、精原細胞瘤、腎母細胞瘤等；中度敏感：鱗狀上皮癌、分化差的腺癌，腦膠質(zhì)瘤等；輻射抗性腫瘤：惡性黑色素瘤、軟骨肉瘤等。 AT細胞的 G1期阻滯輕微 ,但 G2明顯阻滯。 傳統(tǒng)的在放射醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中將細胞死亡分為間期死亡和增 殖死亡兩種類型。 細胞凋亡 （ cell apoptosis）的概念系 Kerr于 1972根據(jù)細胞形態(tài)特征提出的，并有別于壞死。 間期死亡 的發(fā)生機制尚未完全闡明。 Go－ G1－ S－ G2－ M。 處于Ｍ期的細胞對射線很敏感，小劑量照射可使細胞即刻死亡或染色體畸變，導(dǎo)致下一次分裂時子代細胞死亡。 2．阻斷細胞周期活動。 3)潛在致死性損傷 (Potentially Lethal Damage, PLD)可修復(fù) 。分隔劑量照射與單次照射相比，引起同等存活率所需的劑量明顯增大。 細胞水平放射損傷修復(fù)的影響因素主要有： (1)輻射種類 : 高 LET照射后基本上沒有潛在致死性損傷的修復(fù) ,中子照射腫瘤的優(yōu)點之一 .χ線照射后肩區(qū)最寬 ,在分割劑量照射后修復(fù)明顯增強。 2)染色體畸變可以自發(fā)地產(chǎn)生，指細胞正常生活過程中產(chǎn)生的或受環(huán)境因素隨機發(fā)生的畸變，稱為 自發(fā)畸變 (spontaneous aberration)。 許多物理的、化學(xué)的和生物因子可以引起染色體斷裂，這些因子稱為致斷因子。 。 1． 末端缺失 (terminal delation, del) 一條染色體的長臂或短臂的遠端發(fā)生一次斷裂后，斷片離開原位，導(dǎo)致一個正常染色體丟失了末端區(qū)段，故稱為末端缺失。 2． 微小體 (minute, min) 典型的為一對圓形的染色質(zhì)球。它與微小體實際上是一種畸變類型，二者之間的區(qū)別僅在于斷裂點之間的距離不同。計數(shù)染色體畸變時，著絲粒環(huán)加上斷片計為一個染色體畸變。 6． 相互易位 (reciprocal translocation, t) 這是一種對稱性互換。 7．雙著絲粒體和多著絲粒體 (dicentric, dic and polycentric) 具有兩個 (或兩個以上 )著絲粒的染色體稱雙著絲粒染色