【正文】 mRNA的序列 5‘GAA GAA GAA GAA GAA GAA3‘ 氨基酸順序 glu glu glu glu glu glu 開始處插入一個 C 3‘CCT TCT TCT TCT TCT TCT T5‘ mRNA的序列為 5‘GGA AGA AGA AGA AGA AGA A3‘ 氨基酸順序 gly arg arg arg arg arg 改變了蛋白質中所有氨基酸的組成 ?移碼突變也可以造成無義密碼子，導致蛋白質合成的提前終止。 ? 多肽鏈中增加或減少一個或幾個氨基酸。 （一）自發(fā)突變（ spontaneous mutations） 自發(fā)突變的基本特征 ?經(jīng)典認識是：自發(fā)突變隨時都可能發(fā)生，但自發(fā)突變發(fā)生的頻率是很低的。 ?挑戰(zhàn)：自發(fā)突變在基因組中不是隨機分布的， 突變熱點 普遍存在于基因組中。 （二）誘發(fā)突變（ induced mutations） 化學誘變 1. 堿基類似物 2. 堿基的修飾劑 高能輻射或紫外線引起 DNA結構或堿基的變化 1. 堿基類似物 (1)5溴尿嘧啶 （ 5bromouracil,5BU） 和 T很相似 ， 僅在第 5個碳元子上由 Br取代了甲基 5BU，有酮式 、 烯醇式兩種異構體 ， 可分別與 A及 G配對結合 。當 2AP摻入到 DNA復制中時，由于其異構體的變換而導致 A∶ T G∶ C的替換。 H N O 2 A H G G A A T C C C U T H N O 2 (2)羥胺 只特異地和胞嘧啶起反應 ， 在第 4個 C原子上加 OH， 產生 4OHC， 此產物可以和 A 配對 ， 使 C∶ G轉換成 T∶ A。 EMS使 G的第 6位烷化 ， 使 T的第 4位上烷化 ， 結果產生的 O6EG和 O4ET分別和 T、 G配對 ， 導致G∶ C對轉換成 A∶ T對； T∶ A對轉換成 C∶ G。 主要作用于嘧啶，使得同鏈上鄰近的嘧啶核苷酸之間形成多價的聯(lián)合。 ★ C脫氨成 U； ★ 將 H2O加到的嘧啶 C C6位置上成為光產物，削弱 CG之間的氫鍵，使 DNA鏈發(fā)生局部分離或變性。 SOS系統(tǒng)可以補上 腺嘌呤 ，使得 G A ︱ → ︱ C T 第三節(jié) 突變的抑制與 DNA修復 一、突變的抑制 1. 密碼子的兼并性 由一種以上密碼子編碼同一個氨基酸的現(xiàn)象稱為 簡并 （ degeneracy），對應于同一氨基酸的密碼子稱為 同義密碼子（ synonymous codon）。 大腸桿菌中的錯配修復系統(tǒng) 錯誤 3. 尿嘧啶糖基酶修復系統(tǒng) 在細胞中有多種類型的 DNA糖苷酶 （ DNA glycosylase）并不水解 磷脂鏈 ，但可以水解 糖苷鍵 。 大腸桿菌 AP位點的修復 1. 光復活修復 (photoreactivation repair) 光修復酶(photolyase) UV 光修復過程是通過光修復酶催化將 TT二聚體切開而完成的，需 300－ 600nm波長照射激活 （二） DNA的損傷修復 UvrA UvrB UvrC OH P DNA聚合酶 Ⅰ OH P DNA連接酶 ATP 除修復機制 → 2. 暗修復 (切除修復 ) （ excision repair） 是細胞內最重要和有效的修復機制。 例如 DNA復制后進行，并不切除胸腺二聚體。SOS反應是 DNA分子受到較大范圍損傷或復制受阻時的一種誘導反應。由這些酶繼續(xù)催化 DNA的復制， 但是很容易在損傷區(qū)段甚至其他區(qū)段產生堿基錯配， 使復制完成后保留許多錯誤堿基，從而 提高突變頻率。 二、重組的類型 根據(jù)不同的機制，可將重組分成 4類： ? 同源性重組（ homologous rebination） ? 位點特異性重組（ sitespecific rebination） ? 轉座重組（ transposition rebination） ? 異常重組（ illegitimate rebination) （一）同源重組 (homologous rebination ) 大片段同源 DNA序列之間的交換。 Holliday雙鏈侵入模型、單鏈侵入模型、 雙鏈斷裂修復模型等多種。 特點： ? 發(fā)生在特異位點； ? 需蛋白的催化； ? λ噬菌體 DNA的整合和切離是典型的位點專一性重組。? 20 世紀 40 年代開始? 研究 Ac Ds ， 花了 20年時間。? 轉座因子 （ transposable elements） 又叫可移動因子，是指一段特定的 DNA序列，它可以在染色體組內移動，從染色體的一個基因座位轉到另一個基因座位。 ? Emerson (1914) 在研究玉米果皮色素遺傳時，發(fā)現(xiàn)一種特殊的突變類型： 花斑果皮 ，產生寬窄不同，紅白相間的花斑 ? 花斑條紋不穩(wěn)定，可以發(fā)生多次回復突變，但不知道原因 。提出遺傳基因可以轉移，能從染色體的一個位置跳到另一個位置，甚至從一條染色體跳到另一條染色體上。 “轉座因子”除了具有跳動的特性之外， 還具有控制其他基因開閉的作用， 因此“轉座因子”又可叫做“控制因子”。 1. 原核生物的轉座因子 根據(jù)分子結構與遺傳特性可以分為兩類： ? 插入因子（ insertion sequence， IS） ? 復合轉座子（ position transposons） （ 1）插入因子（ insertion sequence， IS） 插入因子是最簡單的、不含任何宿主基因、具有轉座能力的遺傳因子 ，是細菌染色體或質粒 DNA的正常組成部分。 IS因子只含有與轉座有關的基因與序列。 如 IS10左邊 IR序列是 17bp、右邊是 22bp 轉座子所具有的末端倒轉重復能夠 在靶位點的兩翼產生正向重復 ，圖中靶位點重復 5bp。 轉座子靶位點兩翼的正向重復是因交錯切割所產生的突出末端與轉座子相連而形成的。 根據(jù)結構特征可以分為 復合系 和 Tnp3系 兩類。 IS因子可以是反向重復的，也可以是正向重復的。每個 IS具有短的末端重 復。 解離位點 2. 真核生物的轉座因子 ? 玉米基因組中的轉座子 Ac－ Ds系統(tǒng) ? 果蠅基因組中的轉座子 P因子 FB因子 Copia因子 ? 啤酒酵母基因組中的轉座子 3. DNA轉座的分類 通過轉座子移動的機制可以將 DNA轉座分為三種類型 : 復制性轉座 非復制性轉座 保守性轉座 (1)復制性轉座 復制性轉座產生轉座子的一個拷貝，由該拷貝插入到受體位點，供體位點序列不變， 因此供體和受體位點都有一個拷貝的轉座子。 (3)保守性轉座 保守性轉座只是序列的直接移動，沒有核苷酸鍵的損失，原位點沒有鏈斷裂。例如元件 IS1 和 IS903 既可以非復制型方式也可以復制型方式轉座。 ① 轉座引起插入突變 ②造成插入位點靶 DNA的少量堿基對重復 ③轉座產生新的基因 ④轉座產生的染色體畸變 ⑤切除效應 4. 轉座的遺傳學效應 （四）異常重組 （ illegitimate rebination） ： ? 無同源序列的兩個 DNA分子之間的交換。 ? 形成重組分子時往往依賴于 DNA的復制而完成重組過程，所以也稱為非同源性重組。 類型 需同源序列 需 RecA蛋白 需序列特異 性的酶 同源 + + － 位點特異性 + － + 轉座 － － ＋ 異 常 － － ？ DNA重組的類型比較 作業(yè)題 教材 P110： 第 8題 Semisterility results from translocation heterozygotes 50% of gametes arise from alternate segregation and are viable DNA的一級結構 ——脫氧核苷酸鏈 A T G C A T G C