細菌遺傳學II-DNA修復系統(tǒng)

1、細菌遺傳學IIDNA修復系統(tǒng)內(nèi)容與學習要求結(jié)合前面對DNA代謝的學習，補充介紹DNA損傷修復的知識內(nèi)容學習要求了解DNA修復的相關知識，了解DNA損傷修復重要意義和研究進展第一部分 關于DNA知識的回顧DNA 結(jié)構(gòu) 分子結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性（儲存遺傳信息） 能夠復制，（傳遞遺傳信息） 指導蛋白質(zhì)合成（表達遺傳信息） 引起遺傳變異（改變遺傳信息）核酸代謝脫氧核糖核酸（DNA）代謝核糖核酸（RNA）代謝DNA是貯藏遺傳信息的最重要的生物大分子。DNA分子中的核苷酸排列順序不但決定了胞內(nèi)所有RNA及蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)，還通過蛋白質(zhì)（酶）的功能間接控制了細胞內(nèi)全部有效成份的生產(chǎn)、運轉(zhuǎn)和功能發(fā)揮。貯藏在任何基

2、因中的生物信息都必須首先被轉(zhuǎn)錄生成RNA，才能夠得到表達。DNA和RNA雖然很相似，只有T或U及核糖的第二位碳原子上有所不同，但它們的生物學活性卻很不同。 RNA主要以單鏈形式存在于生物體內(nèi)，其高級結(jié)構(gòu)很復雜；RNA既擔負著貯藏及轉(zhuǎn)移遺傳信息的功能，又能作為核酶直接在細胞內(nèi)發(fā)揮代謝功能。DNA 分子的復制過程DNA復制過程大致可以分為復制的引發(fā)，DNA鏈的延伸和DNA復制的終止三個階段半保留復制(semi conservation replication)半不連續(xù)復制(Semi-ondisctinuous replication)模板DNA，二磷酸核苷酸(dATP,dGTP，dCTP，dTTP

3、)是合成原料，細胞內(nèi)還有許多酶和蛋白質(zhì)參與DNA的復制?；虻谋磉_基因表達(gene expression)-基因轉(zhuǎn)錄及翻譯的過程。基因表達的時間性及空間性 按對刺激的反應可分為：組成性表達誘導和阻遏表達DNA 吸收轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)導轉(zhuǎn)染 機制1、受體2、陽離子3、膜電位第二部分 DNA的損傷與修復各種疾?。ㄍ鈧猓┒寂cDNA代謝穩(wěn)定性有關?？梢杂孟旅孀詈唵蔚姆匠淌絹砝斫猓杭膊?nèi)因外因?！皟?nèi)因”就是體內(nèi)的DNA代謝，“外因”就是環(huán)境因素。環(huán)境因素包括生活環(huán)境、生活習慣、生活方式等。有些疾病與單個基因缺陷的遺傳有確切關系；而許多像癌癥或者老年癡呆、糖尿病、高血壓等中老年人的常見病，則分別與多個基因缺陷的

4、遺傳相關DNA的重組與修復維持基因組穩(wěn)定性DNA代謝與疾病動物的白化現(xiàn)象是一種遺傳性疾病著色性干皮病運動失調(diào)性毛細血管擴張癥(AT)Hereditary breast cancerBloom syndrome (BS)Major DNA repair pathways director repair (DR),mismatch repair (MMR), nucleotide excision repair(NER), base excision repair (BER), homologous recombinational repair (HR), non-homologous end j

5、oining (NHEJ), error-prone repair (EPR)DNA damage自發(fā)損傷物理損傷化學損傷DNA復制錯誤鹼基的異構(gòu)化（例如烯醇式與酮式鹼基間的互變）脫氨基（胞嘧啶自發(fā)脫氨基頻率約190個/細胞天脫嘌呤與脫嘧啶（約1000嘌呤或500嘧啶/細胞20h37）鹼基修飾與鏈斷裂紫外線電離輻射電離輻射損傷DNA有直接和間接的效應相鄰的嘧啶以共價鍵連成二聚體，還能引起DNA鏈斷裂鹼基變化，脫氧核糖變化，DNA鏈斷裂，交聯(lián)烷化劑鹼基類似物、修飾劑容易與生物體中大分子的親核位點起反應如5-溴尿嘧啶（5-BU）、5-氟尿嘧啶（5-FU）、亞硝酸鹽DNA損傷修復途徑細胞對DNA損傷的修復系統(tǒng)有五種：錯配修復(mismatch repair)直接修復（direct repair)切除修復(excision repair)重組修復(recombination repair)易錯修復(error-prone re