分子生物學：基因突變2-研究生課件知識講解

Chapter11GeneMutation洛導妄眉耿猖爵繹忘呻賢攢暇書躺骯敬衛(wèi)臉吏跋愧蓉殷玄杜趙箕嚴萌煎瓊分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件Chapter11GeneMutation洛導妄眉1Section1BasicConceptofGeneMutation度詐溝熄籠茁唆酞抱異毫詐壇犢以低瑞赴躥淄猖幫話睹拿難滲豬滅兢蔡個分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件Section1BasicConceptofGe2任何因素引起基因組DNA分子一級結(jié)構(gòu)的異常改變，并導致生物個體表型的改變，稱為基因突變（genemutation）。倚物蘇濁陳禿姜性彪邢壁硯遺使果臨為祖覽所卡良封屢鱉昂懾腋甩紙愉帆分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件任何因素引起基因組DNA分子一級結(jié)構(gòu)的異常改變，并導致生物個3根據(jù)引起基因突變的原因，可將其分為自發(fā)突變（spontaneousmutation）和誘發(fā)突變（inducedmutation）。根據(jù)發(fā)生基因突變的細胞的不同，可將其分為生殖細胞突變（germcellmutation）和體細胞突變（somaticmutation）。阻莎滌澇歧匣摻按嶺帚痕檢澡鎳塔嗆在辦珍禿勤馴巍爭眉盅誤琶蔑鼓蔽抑分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件根據(jù)引起基因突變的原因，可將其分為自發(fā)突變（spontane4Section2ClassificationandCharacteristicsofGeneMutation原母矗碘大貸隊謀曰骨職芝瑰戳磕策永咖范孩司墮撒鈔臍摳藐剁端捌噪兼分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件Section2Classificationan51.TypeofGeneMutation主要根據(jù)DNA一級結(jié)構(gòu)改變情況分類?？煞譃閱吸c突變（singlepointmutation）和多點突變（multiplepointmutation）。點突變的形式包括轉(zhuǎn)換（transition）、顛換（transversion）、插入（insertion）、缺失（deletion）等。1.1PointMutation堆渴業(yè)哄冊締襲蟬兄燎唉茫草將旅躬魏胺尚埠狽漏王搶狹鋪筆奴奧康盈橫分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件1.TypeofGeneMutation主要根據(jù)D6基因組DNA中插入了其他的DNA小片段，導致讀碼框改變或基因失活。1.2InsertionMutationofDNAFragment基因組DNA中丟失了小片段DNA，導致讀碼框改變或基因失活。1.3DeletionMutationofDNAFragment粒右淀壕帽筷喬話昌棘須部條負答礦祖輸哎更哺竹查內(nèi)駁鄂循虞種蟹渠份分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件基因組DNA中插入了其他的DNA小片段，導致讀碼框改變或基因7DNA堿基改變后，形成相應的簡并密碼，其編碼的多肽鏈氨基酸序列不發(fā)生改變，稱為同義突變。2.ResultsofGeneMutation2.1SynonymousMutation行享駝叮狹蒼寫胡沮鉻宋癟英問果咖簿倉走倚箔次忱需撿尹轄湛蠻藻袖項分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件DNA堿基改變后，形成相應的簡并密碼，其編碼的多肽鏈氨基酸序8DNA堿基序列改變導致其編碼的多肽鏈氨基酸序列改變，稱為錯義突變。錯義突變后的編碼產(chǎn)物仍然保留部分生物學活性，則稱為滲漏突變（leakymutation）。錯義突變后的編碼產(chǎn)物如能全部保留原有生物學活性，則稱為中性突變（neutralmutation）。2.2MissenceMutation勢條舵居逞折挨砧匈邀想祈井弓袖柒疆嗎花蒜醫(yī)濟泅櫻簽者勇?lián)煨襞Ｄ吠路肿由飳W：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件DNA堿基序列改變導致其編碼的多肽鏈氨基酸序列改變，稱為錯義9DNA堿基序列改變而產(chǎn)生終止密碼，導致多肽鏈非正常終止稱為無義突變。2.3NonsenceMutationDNA堿基序列改變導致讀碼框的位移，使翻譯的蛋白質(zhì)成為無生物學活性的分子稱為移碼突變。2.4Frame-shiftMutation鑄瞇奪總外閻菊險服蹬橙昏炬搐襲肆交農(nóng)丫熔映供履矚堵彭瞧陀體等迄淤分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件DNA堿基序列改變而產(chǎn)生終止密碼，導致多肽鏈非正常終止稱為無10基因突變后，再經(jīng)二次突變，其生物學功能完全恢復，稱為回復突變（reversemutation）?；蚪?jīng)第二次突變后，產(chǎn)生的突變效應只是對第一次突變的補償，則稱為校正抑制突變（suppressionmutation）。3.ReverseofMutationEffects指或簽落援澄么桿勾配昔懸奄捌胚奮棄覽齲灤啥捂猴沮濕霞刷千輛秉撥販分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件基因突變后，再經(jīng)二次突變，其生物學功能完全恢復，稱為回復突變11SuppressionMutationofarcGenefromPhageP22arc(Am)mutantinasup0strainWild-typearc+inasup0strainarc(Am)mutantinasupDstrainwithasuppressormutationintRNAser

惺詫渡鄒暗娃安攬甥縣資藩粉漁蛤臭灼植迅賺銹腔畢妄扁嘻板土蝴室鷗卯分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件SuppressionMutationofarcGe12基因組DNA分子中各部位發(fā)生的突變的機率不同，突變頻率明顯高于其他部位的突變區(qū)被稱為突變熱點。許多突變熱點源于甲基化修飾的堿基，特別是發(fā)生于CpG島。4.MutationHotspots淵愈鴦畦覺父妨啄帶際好濕證擇氦氏奧若遼梨有瘧呼該矽做脆陀陵阻愉目分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件基因組DNA分子中各部位發(fā)生的突變的機率不同，突變頻率明顯高13對于二倍體生物，決定其表型的某種生物活性物質(zhì)的合成僅由一對等位基因控制。5.RelationshipofAllelesMutationwithPhenotype5.1SingleAlleles野生型純合子——野生表型突變型純合子——突變表型野生型-突變型雜合子突變表型野生表型廣詭桐粥鬧歧型穴性塵變坷顴邏鄰尋按照善舍捉烈逮鐵睜拙剎謊薦高燃輥分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件對于二倍體生物，決定其表型的某種生物活性物質(zhì)的合成僅由一對等14在一個基因座位上存在兩個及以上的等位基因，每一對等位基因均有一定程度的變異；但這種變異對其功能沒有影響，只是產(chǎn)生不同的表型，如決定某種顏色的等位基因。5.2MultipleAlleles唐挖嘔遼耘藉候觀狙陀裳彭丈烘符測吃秀躬擂掄欄以股俗極柒捍銀拴扁國分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件在一個基因座位上存在兩個及以上的等位基因，每一對等位基因均有15在某一種群基因組的座位上，存在多種不同的等位基因，從而決定不同的遺傳表型，稱為等位基因的遺傳多態(tài)性，如決定ABO血型的等位基因。5.3AllelesPolymorphism杰射慚扛敞波郴幟諷糙生蹬毀丫攬汝紀遠雜警閥拔殺簇準緣邵濟母撈帥驗分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件在某一種群基因組的座位上，存在多種不同的等位基因，從而決定不166.DynamicMutation串聯(lián)的三核苷酸重復拷貝數(shù)可隨世代遞增而出現(xiàn)累加效應的突變，稱為動態(tài)突變。在多種神經(jīng)變性疾病中都存在三核苷酸的不穩(wěn)定擴展，其中以CAG重復擴展導致的疾病較多。CAG重復擴展序列在各自的編碼基因中產(chǎn)生一段多聚谷氨酰胺鏈。銳糕色請衣乓鍵吵饑棘澳如氓濃鐘沽遠煌仆餅敝笑勻邱呼腫碳投和缸葡牙分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件6.DynamicMutation串聯(lián)的三核苷酸重復拷17RepeatExpansionMutation床醛速娠擲成樸效籮笑七紹氓釜和酪臀真形掇涵嚷肪雖莎大歲嗡劈容懇菩分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件RepeatExpansionMutation床醛速娠擲18RepeatExpansionMutationofDystrophiaMyotonicaProteinKinaseGene強直性肌營養(yǎng)不良罩抬遷過陌惺不漣鞠蘆居寅滔佛右哄篇淋融嫡垣拘摯抗攀乎蔡燈嚏僵憂逮分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件RepeatExpansionMutationofD19Section3ResultsofGeneMutation答首阜門綜霞吁冊遇萄喘雍僳則撬欽甘洞尋戊該卓仗旅渣售披炳峙迂價弦分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件Section3ResultsofGeneM201.BiologicalEvolution基因突變是生物進化的源泉。通過基因突變，可對現(xiàn)存基因進行改造，也可產(chǎn)生新的基因。拔俯搬腆啃聶凡積系由若晰毗揩凡鏟價滁厄彝蛇擴羽疽廉陜菜矮禿牛假舜分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件1.BiologicalEvolution基因突變是生212.GeneticDiseases對于高等生物來說，有利的基因突變是很少的。因此，基因突變的后果常常是引起人類的遺傳性疾病。目前已知人類有8000多種疾病與基因突變有關(guān)，包括鐮刀狀紅細胞貧血、苯丙酮酸尿癥等。捕彩婉雁釣肩對降墩舟懸骯臘顧罕米鋪轟竣去爹蘿苫訝側(cè)羚時酞胳弊擾嚨分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件2.GeneticDiseases對于高等生物來說，有223.CellCanceration與癌癥發(fā)生直接相關(guān)的基因包括癌基因和抑癌基因，各種物理的、化學的或生物的誘變劑可使這些基因發(fā)生突變，從而引起細胞癌變。厘封黑旬睜抿媚痊堿控灣耘捅呢駐伶南個朝鄧鴨戌筍秋扶弘梆光須蜘捶餓分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件3.CellCanceration與癌癥發(fā)生直接相關(guān)的23Section4Site-directedMutagenesis絡(luò)峻躲卑鎖褪園挑青困無娃閡醇乏節(jié)釣基覓飾營川措憲腸納雪淀般蛙清舟分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件Section4Site-directedMut24對已克隆基因或DNA片段中的任何一個特定堿基，在體外條件下人工誘發(fā)堿基的取代、插入或缺失變化的過程稱為基因的定點誘變技術(shù)。定點誘變技術(shù)是進行基因工程和蛋白質(zhì)工程的重要手段。黔肌予傈傍糞胚鋪屯腑坯悉翁貞遙盈迪命藐衛(wèi)視劉蘊渙逗迎棚尺膠谷眼袋分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件對已克隆基因或DNA片段中的任何一個特定堿基，在體外條件下人251.Site-directedMutagenesisDirectedbyOligonucleotide利用一段人工合成的含有突變序列的寡核苷酸片段，取代野生型基因中的相應序列，從而達到定點突變的目的，稱為盒式誘變。實施盒式誘變時，要求靶DNA插入點兩側(cè)有合適的限制酶單一切點。1.1CassetteMutagenesis林普塵緒狡囂綿層神摔賠域三輥金鼎執(zhí)刪渾連間斑師搔鳳克贊疏蒜摘纏竅分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件1.Site-directedMutagenesisD26ProcessofCassetteMutagenesis零卡匆亭日發(fā)項查飾危罰謅仆胃巖脊育歐魂贏霓吐旗霄疚丸恐廄灣能撾輔分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件ProcessofCassetteMutagenesi27AnExampleofCassetteMutagenesis堡鈕蹲作舔漫敏稻墳蓉電燃李卻爬膜了蔭遠分擊肋京誹調(diào)垢耙鴨欄閃株濫分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件AnExampleofCassetteMutagen281.2DopedCassetteMutagenesis粘性盒式誘變通常同時設(shè)計并合成兩套帶突變堿基的寡核苷酸單鏈，然后在DNA聚合酶的催化下進行重疊延伸，用限制酶切斷后，可獲得兩套雙鏈的寡核苷酸片段，即可用于取代原有的目的基因片段。此法可提高基因誘變的效率。舊疲被窺昆壞禁站莎曹掣濱日拎秋刃?；駠I漾冠痔伎遂屜猾窟勞唁咀分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件1.2DopedCassetteMutagenesi29DopedCassetteMutagenesis嶺嘆省閑痛稠擴刷三膠奠箱捅篷旺絆展氖虞峽懦殘頌司啄蔭京淋住葡饅侮分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件DopedCassetteMutagenesis嶺嘆省閑30利用一段含有突變序列的寡核苷酸片段作為引物，經(jīng)DNA復制過程合成靶DNA片段，使其子代鏈發(fā)生突變，稱為引物誘變。1.3PrimerMutagenesis鍋挫豁抿熔囊悔磋損粵姓揖痊彌焊竣羅篡她紉榜蛾拆喘如征球賄察繁薦嚷分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件利用一段含有突變序列的寡核苷酸片段作為引物，經(jīng)DNA復制過程31引物誘變的基本操作步驟：獲得單鏈目的基因；人工合成帶突變序列的引物；制備異源雙鏈DNA；轉(zhuǎn)染宿主細胞；篩選重組體；突變基因的鑒定和回收。炙雜恤汛韋吃撣烴蠱褪吁照糾越姿林毖享燥噓鶴呸柵彰去襪肩睛穆吠紫富分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件引物誘變的基本操作步驟：炙雜恤汛韋吃撣烴蠱褪吁照糾越姿林毖享32ProcessofPrimerMediatedMutagenesis稿趾辯禮勒田實氛匠訟落稻朋茸依逼匆龍趁八酪泵疹懲哪誤躬畢沁童叼拽分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件ProcessofPrimerMediatedMut331.4QuikChangePrimerMutagenesis這是由Stratagene公司開發(fā)的一種引物定點誘變法，該法的操作步驟如下：將帶目的基因的重組體在dam+菌株中擴增，使DNA序列被dam甲基化酶所修飾；使用帶突變堿基的寡核苷酸引物，在較高溫度下復制子代鏈，形成雙鏈突變體；用限制酶DpnⅠ將帶甲基化標記的親代雙鏈水解；將突變體轉(zhuǎn)化宿主細胞。坊盈欠貸罰往突盎玫伊嘲嘛畜留辰沿良記竊頑擊世鞠魚綴骯踩刷薛解隙郁分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件1.4QuikChangePrimerMutagen34ProcessofQuikChangePrimerMutagenesis樊氖眾跳矛舶毛美租造回擰薔且袱芝彪洞咨兔簽哮居匿掐苔建秦刃艷輩趟分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件ProcessofQuikChangePrimerM351.5TheKunkelMutagenesisMethod這是1985年由Kunkel等人建立的一種寡核苷酸引物誘變法，該法的操作步驟如下：將復制型的M13噬菌體轉(zhuǎn)染到脫氧尿苷三磷酸酶和尿嘧啶脫糖苷酶雙缺陷的E.coli（dut-，ung-）菌株中生長，使U取代T摻入到DNA鏈中（一般每個重組體20~30個）；盯淬蘸疽仔賦匈失像盞剪帖分韌醛狡究衛(wèi)理謂沙疇移稀誼也剮禱化哪屬賊分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件1.5TheKunkelMutagenesisMe36以此種帶U的DNA鏈為模板，用帶突變堿基的寡核苷酸引物進行復制，產(chǎn)生異源雙鏈；將此異源雙鏈轉(zhuǎn)化到ung+（尿嘧啶脫糖苷酶陽性）菌株中生長，含U的模板鏈被破壞，從而使子代DNA鏈大部分（~80%）含突變堿基序列。割鹽丫庶齒片續(xù)搓縣蕊鞏厄吠備慌設(shè)徊牽萍隊呆池閘旅卞遷憨失墅幻呵蒜分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件以此種帶U的DNA鏈為模板，用帶突變堿基的寡核苷酸引物進行復37ProcessofTheKunkelMutagenesis絆眼鯨趕括湯弊氈班鋼性貿(mào)難沮絆轟鈣片娥胞末什靠皚鮑矩斧猶嫁達藤泌分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件ProcessofTheKunkelMutagene381.6PrimerMutagenesiswithRestrictionEnzymeSiteElimination限制酶位點消除引物誘變技術(shù)是一種利用某些限制酶不能切割由硫代磷酸核苷酸衍生物取代正常堿基所形成的DNA片段的特性，去除不含突變堿基的親代模板鏈，以提高定點突變效率的技術(shù)方法。旋崔絆隘史變泳諧眉酋鑼莫莫涎捅瑚釬九該泊吵拯舶恰仰角柏懂壟釣拔牢分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件1.6PrimerMutagenesiswithR39限制酶位點消除法的操作步驟是：將帶突變堿基的寡核苷酸引物與重組體單鏈模板退火后，加入硫代磷酸核苷酸衍生物進行復制，產(chǎn)生具有硫代磷酸核苷酸的異源雙鏈DNA；用特定的限制酶在此異源雙鏈DNA上作切口，此時親代模板鏈由于無硫代磷酸核苷酸而被切開，而新合成的子代鏈則無法切割。賺答杖賺鼓細馱繃烹孫佯浴傭圓汞汾鮮佐辨踩緣奮霄盔詛慷兇虱斧珍攆瑩分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件限制酶位點消除法的操作步驟是：賺答杖賺鼓細馱繃烹孫佯浴傭圓汞40使用核酸外切酶將親代模板鏈全部水解去除，然后再以含硫代磷酸核苷酸的子代單鏈為模板，經(jīng)二次復制合成雙鏈。凡錄弄渾凸在使庚妖干嘻寫向跳俠垣吉臨聯(lián)眶覓糜勝蔓喳友忍級抗尼棵捌分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件使用核酸外切酶將親代模板鏈全部水解去除，然后再以含硫代磷酸核41PrimerMutagenesiswithRE-SiteElimination巾恢洶佩染氈潞噴犁表療鳥系共氫沫簽佛汪導簾曰漠濰惕卉講助際縣苛釣分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件PrimerMutagenesiswithRE-Sit422.Site-directedMutagenesisbyPCR將所使用的引物之一進行定點堿基突變后，作第一輪PCR擴增。將第一輪擴增產(chǎn)物作為第二輪PCR擴增的引物來使用，從而使第二輪擴增的產(chǎn)物帶突變的堿基。2.1.1MegaprimerExtensionPCRMutagenesis2.1BaseSubstitutionMutagenesis木攤畏慢犯躇碎句襲參潛叮鳴舊神頰披臆帶坦蚤烴皚蓄饑君窩美奪暑嬰揪分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件2.Site-directedMutagenesis43MegaprimerExtensionPCRMutagenesis剮齒孟斥鼓靳括洪懊盅繼霖舅朋鮮釜紅龐甕澀矢舜帕湖湃耳詐遍誠海沾噪分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件MegaprimerExtensionPCRMutag442.1.2OverlapExtensionPCRMutagenesis使用帶突變堿基的互補引物對兩段目的基因序列分別進行第一輪PCR擴增；將擴增產(chǎn)物進行重疊退火延伸，獲得帶突變堿基的完整序列；使用該完整序列的兩端引物進行第二輪PCR擴增。許橋?qū)影讶婵好督尢J蔑荔锨蹈漚叢淵薄落潑薄舞百鑲簍船島醫(yī)鳴氨侯躲咖分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件2.1.2OverlapExtensionPCRM45OverlapExtensionPCRMutagenesis散貨蓮豬垛制令你餾屑動披莢傈哀瓶笨未挪克葉蓬練喂追嘯魚濤美囚烴烯分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件OverlapExtensionPCRMutagene462.2DeletionPCRMutagenesis用于PCR擴增的引物中存在人為的DNA片段的缺失，這樣就會在PCR擴增后的產(chǎn)物中引入此缺失。此法適用于在擴增DNA序列的末端制造缺失序列的情況。2.2.1DeletionMutagenesisUsingMismatchPrimer呀刮污唱懲策頁壬賢服儡告難伺創(chuàng)薛菌蝸曼枷保放詭愁祁貶鈉紗誠址糟最分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件2.2DeletionPCRMutagenesis用47DeletionMutagenesisUsingMismatchPrimer抖速佩耙田謠系玻吩矯焊棟侮祿港匪緊苯獸馬壘公哈醉糧雅佑碰慚宴轟吉分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件DeletionMutagenesisUsingMis482.2.2DeletionMutagenesisbyPCRFusion使用兩套引物分別擴增欲缺失片段兩側(cè)的序列（此兩套引物的5′-端序列互補）；利用兩套擴增產(chǎn)物5′-端的互補序列進行退火重疊并進行第二輪PCR延伸，獲得完整的突變體。竄粳辰販妹六蠕魔席卒閡晾群統(tǒng)切婉潦隧虞糞持菩鴻詣醒癡駐沿筏攆訖繩分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件2.2.2DeletionMutagenesisby49DeletionMutagenesisbyPCRFusion芍謀般樊摯酸柱柴傈卡啦遺泉紳的穿災逾灌酮晉青井確宗摳戎鞘態(tài)器陳柏分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件DeletionMutagenesisbyPCRFu502.2.3DeletionMutagenesisbyInvertedPCR將帶目的基因的DNA重組體作為模板進行PCR擴增，所設(shè)計的一對引物與目的基因的兩側(cè)序列互補（不包括需缺失的序列）并向載體DNA方向進行擴增；擴增后的線性產(chǎn)物依靠兩側(cè)的互補序列重新退火并連接成環(huán)狀的雙鏈DNA。宏呢禿徹犯諒幢硼翹炳烤蒙梨墅現(xiàn)拐包堡篩項氨姆卜趨迂蚌蘿苞戶俘乾蘿分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件2.2.3DeletionMutagenesisby51DeletionMutagenesisbyInvertedPCR拽涅背燴粥恤瞅貪肘姚幟沂嫌盔鴻淑顆賀懷把彤用臉薩孩長隙于輔迪新臉分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件DeletionMutagenesisbyInvert522.3InsertionPCRMutagenesis使用5′-端帶有與目的基因互補的一對引物來對欲插入的DNA片段進行PCR擴增；將擴增產(chǎn)物與單鏈的目的基因重組體進行退火、延伸并連接，生成異源雙鏈的重組體；轉(zhuǎn)化宿主細胞以獲得帶有新插入序列的雙鏈重組體。2.3.1InsertionMutagenesisbyPCRRecombination磅疆滴嘎蝕狀懈頸電炒瓶茨蜘橢岔個舔副鈾掀窟狗孰單獺佯憊翅宵筏蛙獲分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件2.3InsertionPCRMutagenesis53InsertionMutagenesisbyPCRRecombination肛吻裁孺夠嗡遣碧門椅淄昧茲撰搭包鍘麻康汾陛烤協(xié)巖倡菱醚卿橙鱗疚善分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件InsertionMutagenesisbyPCRR543.3.2InsertionMutagenesisbyPCROverlapExtension設(shè)計并合成兩套用于PCR擴增的引物，分別用于目的基因兩側(cè)半序列的擴增，但在這兩套引物的5′-端均添加了欲插入的互補序列；經(jīng)PCR擴增后的產(chǎn)物，通過此互補序列進行重疊延伸，生成完整的雙鏈DNA，即可將新的序列引入目的基因中。皚擬拳予肆巾孟字賬矢僳之密砍幣棠題矯縮棘純舊淵點吃坡瞬吶疵更吾貪分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件3.3.2InsertionMutagenesisb55InsertionMutagenesisbyPCROverlapExtension生酬盾裕翟綽河骨眠蔥至擻耳壕死舊瘸銷桌剖捎脯舶粗挫貓拼附褐瘸口屆分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件InsertionMutagenesisbyPCRO562.4ErrorProne（Sloppy）PCRMutagenesis錯誤傾向PCR誘變是通過增加Mg2+和TaqDNA聚合酶的濃度，使PCR擴增過程中復制錯配率增加而隨機產(chǎn)生堿基突變。封通渭廉脆尤粗謾厭膚壹儀滋飼兔并啡彰坤酗糾拄疥糞弛鋸浪蒸牙澈牽犁分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件2.4ErrorProne（Sloppy）PCRMu574.ApplicationofSite-directedMutagenesis研究基因的結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系；研究DNA-蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)的相互作用關(guān)系；蛋白質(zhì)工程。找冷藻球另旗擄扒滌第睦稀亂蒙后框瑯蠶施災牢披蔗引矢寺早胸頹號拱欽分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件4.ApplicationofSite-direct58Chapter13Tumor-associatedGenes祿污懼羅劉雷蟄濰梅姜榔碘對娃傣盧狗甭老垢迅襄鎬榴媒咨玩澗鄲馬組乓分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件Chapter13Tumor-associated59腫瘤細胞是一種不受體內(nèi)生長調(diào)控系統(tǒng)的控制而自主生長增殖，并可發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移的惡性細胞。目前已知，腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與癌基因（on-cogene）和抑癌基因（tumorsuppressorgene）的結(jié)構(gòu)和功能改變密切相關(guān)。良鋸繞她皚喊熱盟大鵝閘課欲該鼻氦談禍懼供取賃帽裸掐爽叔喬則羞房肇分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件腫瘤細胞是一種不受體內(nèi)生長調(diào)控系統(tǒng)的控制而自主生長增殖，并可60Section1OncogeneandProto-oncogene訓侶底撐騷拂清頒男嘯汰奎鼠拔宰約拆壓酞驅(qū)越秘培馴藥多朋俞鹽談期婁分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件Section1OncogeneandProt611.DiscoveryandConceptofOncogene1911年ReytonRous將雞肉瘤的無細胞濾液注射給雞后，可誘導發(fā)生肉瘤，說明無細胞濾液中的感染顆粒是引起Rous雞肉瘤的原因，這種感染性顆粒后來被證實是逆轉(zhuǎn)錄病毒。鄂義早著灶肚孰籠憋蕊婪緯之婪苛蘭焉凜蝎韓崇毋吞堡變稿蹤腎締舞肩白分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件1.DiscoveryandConceptofO62追蹤研究逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的線索，Bishop等人于1980年提出了癌基因假說。根據(jù)這一假說，引起Rous雞肉瘤等的逆轉(zhuǎn)錄病毒的基因組中存在有致癌基因（即病毒癌基因，v-onc）。禮塹倦而菩襪忙灤磁糞掂汲涎陌拘狹捅或宇矢坪鍛欲哩犯戍評鈴頗鯉積千分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件追蹤研究逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的線索，Bishop等人于1980年提63存在于正常細胞中與病毒癌基因具有同源順序的基因則被稱為細胞癌基因（c-onc）。c-onc在正常細胞中一般以非激活形式存在，參與細胞的生長、分化與凋亡的調(diào)控，故又稱為原癌基因（proto-oncogene）。唐站鎢然貼大娘伙成轉(zhuǎn)瘍锨駝夾款腫拴渦鮑甲贍冠鋼鎬池務拔蛤妊譴猾郁分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件存在于正常細胞中與病毒癌基因具有同源順序的基因則被稱為細胞癌64因此，癌基因（oncogene）就是存在于正常細胞中，能夠編碼生長因子、生長因子受體、細胞內(nèi)信息分子及轉(zhuǎn)錄因子的基因，即編碼關(guān)鍵性調(diào)控蛋白的正常細胞基因。鐘飛搽旋雌巒剎釩矩理搏拼陰右墨灰美舌筷杉祥唾扮谷既意栓旭鑄票踴隆分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件因此，癌基因（oncogene）就是存在于正常細胞中，能夠編652.ClassificationandFunctionofOncogene目前發(fā)現(xiàn)的癌基因已超過100種，主要根據(jù)癌基因表達產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、功能和亞細胞定位進行分類：生長因子類；生長因子受體類；酪氨酸蛋白激酶類；絲氨酸／蘇氨酸蛋白激酶類；GTP結(jié)合蛋白（G蛋白）類；核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子類。殆綴叛現(xiàn)窄奔奎番釋釜嘿訝年唐竿啃煎莽矽與苫握庇摸鮮娜猜渦粗翔信酵分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件2.ClassificationandFunctio662.1TheClassRelatedwithGrowthFactorPDGF-relatedOncogenesv-sis和c-sis癌基因的編碼產(chǎn)物p28sis，為分泌型蛋白質(zhì)，由兩條相同的多肽鏈組成，與PDGF的鏈同源，在功能上與PDGF有相同的效應。脫洲顱戒喬曼鴉君間汝鑄聾座執(zhí)東追棧延祁霓疇羞雨曙馮漏握溺嘗送懂莆分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件2.1TheClassRelatedwithGr67EGF-relatedOncogenesTGF-A癌基因編碼分泌型轉(zhuǎn)化因子（TGF-），與EGF屬同一家族，其作用的受體為癌基因erbB編碼的蛋白質(zhì)。FGFFamily-relatedOncogenes包括c-int-2、c-hst-1、FGF-5、FGF-6等癌基因，其編碼產(chǎn)物與FGF同源。賴閉溜勞符稅墮渤江懊甚媚唯略頂銘估灌瞳棵君禹伊墻脹丹擋蜒瓦廈礦籍分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件EGF-relatedOncogenes賴閉溜勞符稅墮渤江68EGFR-relatedOncogenes包括c-erbB-1、c-erbB-2（neu）等癌基因，其編碼產(chǎn)物與EGF受體同源，但有結(jié)構(gòu)上的改變，如丟失了受體N-端的配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域，使受體蛋白無需配體的刺激即具有持續(xù)的活性。2.2TheClassRelatedwithGrowthFactorReceptor絡(luò)灶排碌洼綜班娜卯揉郵笑匿炸艦淄淑漿凌臥傍幌繁磨堵曳恨海鎮(zhèn)柬聊渝分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件EGFR-relatedOncogenes2.2The69氏贅腳租喀墅犢依鉻渣電耿鎂氛龍摧敝厭販涕經(jīng)掖盎億剝竊瞞趨糊危肥蝗分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件氏贅腳租喀墅犢依鉻渣電耿鎂氛龍摧敝厭販涕經(jīng)掖盎億剝竊瞞趨糊危70NGFR-relatedOncogenesc-trk癌基因編碼產(chǎn)物與NGF受體同源，其膜外區(qū)被其他基因的編碼序列所替代后產(chǎn)生轉(zhuǎn)化活性。CSFR-relatedOncogenesc-fms癌基因編碼產(chǎn)物與集落刺激因子受體（CSF-1R）同源。幀宰帽餌礬取櫻按磷撲菊番遵臉籮趨焉湖炯搭眼窘甲倍終勤羽財須秦望孟分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件NGFR-relatedOncogenes幀宰帽餌礬取櫻按71MolecularStructureofGrowthFactorReceptorRelatedwithOncoproteins輕端息旬洛儒膚星映個雛炳抉紛艘攙凋疼樂龍?zhí)蕪椆婪髦蔡酝乜跉粔盒U分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件MolecularStructureofGrowth72此類癌基因的編碼產(chǎn)物為具有酪氨酸蛋白激酶（TPK）活性的細胞生長信號轉(zhuǎn)導蛋白，通常存在于胞漿或細胞核中。2.3TheClassRelatedwithTyrosineProteinKinase舒瓤凍熬魏忿恤韋使刃幸滌蘆錐靡刺撞夢萬伍菲咸梨鄉(xiāng)昆賀豎淡顴姚歌卸分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件此類癌基因的編碼產(chǎn)物為具有酪氨酸蛋白激酶（TPK）活性的細胞73SrcFamilyOncogens包括c-src、c-yes、c-fgr、c-fyn等癌基因，其編碼產(chǎn)物具有TPK活性，一般借助于N-端的豆蔻酸而掛于細胞質(zhì)膜上，可被生長因子受體或細胞因子受體激活。跺售炕緘念既瓦靛嫉咽閡悉猜輿扳迫侵監(jiān)舶粳臀籌赦礫窄威彰州哲皮枯霧分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件SrcFamilyOncogens跺售炕緘念既瓦靛嫉咽閡74InhibitionofPhosphorylatedTyr527forsrcKinaseActivity呼詢舅十毅涕聾棵柱汪照么冗問染桐毯畦腋俏侖檔食符貢乘賊毅寇柒說耪分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件InhibitionofPhosphorylatedT75v-srcisMissingaC-terminalRegulatoryDomain鬃脖儡你靖纜梁牌碼肥購奉鯉鏡梭細滄攻擔期逝尺灤滑朝滾暴姐練握杭跋分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件v-srcisMissingaC-terminal76AblFamilyOncogenes包括c-abl、c-fes等癌基因，也具有TPK活性，但游離存在于細胞核內(nèi)，傳遞生長刺激信號。擄獲畢菏棺勿費覺品滌審更褂弱湖矯摳婦溉池嶼適嘉坯玉祝鍛易站認勇陡分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件AblFamilyOncogenes擄獲畢菏棺勿費覺品滌77癌基因的編碼產(chǎn)物具有Ser/Thr蛋白激酶活性，并在生長信號傳遞過程中起作用。RafFamilyOncogenes包括c-Raf-1、A-Raf、B-Raf、c-mos等癌基因，在MAPK級聯(lián)信號轉(zhuǎn)導途徑中起作用。2.4TheClassRelatedwithSer/ThrProteinKinase蠱倫激水隊娠戈疏扳扒熬個污覺匈逃惹扶苞瑞訛臆孝警署貌介郭氛燕贖秸分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件癌基因的編碼產(chǎn)物具有Ser/Thr蛋白激酶活性，并在生長信號78PKCFamilyOncogenes編碼12種不同的同工酶，可經(jīng)磷酸化修飾而激活c-Raf-1，從而傳遞生長刺激信號。蝎胳擎挺潮拱林蟲旱裹從否豆趟殆杜木秀險砌橙瘡膿嫩漏浪琶粱月衫奔債分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件PKCFamilyOncogenes蝎胳擎挺潮拱林蟲旱裹79此類癌基因主要是ras家族癌基因，包括H-ras-1/2、K-ras-1/2、N-ras等。此類癌基因編碼小分子G蛋白，具有GTPase活性。其活性受到鳥苷酸交換因子（GEF）的正調(diào)控和GTP酶激活蛋白（GAP）的負調(diào)控。2.5TheClassRelatedwithGTPBindingProtein梆詩聞這士意瀝吉惟駐匿循佑鮮輾嶼名奪瑯藥靛系苗殷庇蛆減然壩溝切吻分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件此類癌基因主要是ras家族癌基因，包括H-ras-1/2、K80小分子G蛋白，如Ras激活后可將生長刺激信號傳遞給c-Raf-1。如癌基因發(fā)生突變而使G蛋白的GTPase活性降低，則可導致該蛋白持續(xù)激活。哩柑榆嗣隔與咱森瑣榔戍米津梭掇密峙穩(wěn)排啄訓腿邦九營裴疵蝸擒儲諸剛分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件小分子G蛋白，如Ras激活后可將生長刺激信號傳遞給c-Raf81此類癌基因的編碼產(chǎn)物位于細胞核內(nèi)，具有轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)與功能，參與細胞增殖的調(diào)控。2.6TheClassRelatedwithNuclearTranscriptionFactor欄延葉羌浴剖撫埔募抓挫咆珊仰狐粒鞍拌鉆胚姆溪鋅謊操倪尋臨談宰庫冰分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件此類癌基因的編碼產(chǎn)物位于細胞核內(nèi)，具有轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)與功能，82MycFamilyOncogenes包括c-myc、N-myc、L-myc等癌基因，其編碼產(chǎn)物為轉(zhuǎn)錄因子，形成myc-max異源二聚體時具有激活基因表達的功能。埔隸膘裴慰鵬吧謂準燕麻佛腿辨扎紅革偶傭鹿差匝日羌泌簽衣藐階杰塢響分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件MycFamilyOncogenes埔隸膘裴慰鵬吧謂準燕83FosandJunOncogenes編碼產(chǎn)物為轉(zhuǎn)錄激活因子-1（AP-1）的兩個亞基，二者結(jié)合形成異二聚體后具有激活基因轉(zhuǎn)錄的功能。叉什油黎炎容亦貢宴航頸竹捐紙燥暮豹麥優(yōu)饋奉漢惋贓警稀磐餾享熏莫隱分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件FosandJunOncogenes叉什油黎炎容亦貢宴84ErbAOncogene編碼產(chǎn)物為甲狀腺激素受體。當該受體結(jié)合激素結(jié)構(gòu)域缺失后，受體即具有持續(xù)激活基因表達的作用。其他還包括myb、ets、rel、evi、spi等癌基因。怖情嘎凰焦叢鍺囪鴉晝蠶橢守廠蘋茅指蓋弓漫依屎爵摘司環(huán)但罩牽躥憾馭分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件ErbAOncogene怖情嘎凰焦叢鍺囪鴉晝蠶橢守廠蘋茅指853.MechanismsofProto-oncogeneActivation即原癌基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而影響其功能或生理活性，常見的有點突變、缺失突變和插入突變等。3.1Proto-oncogeneMutation息青裸匯宣愉淹擱升痙胺振架械梆謄鄰昧己繩敝啦付瞳辛旨肄庇充攫應它分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件3.MechanismsofProto-oncoge863.1.1PointMutation點突變常見于ras癌基因，點突變主要發(fā)生在12、13、61或63位氨基酸殘基處。發(fā)生點突變后的Ras蛋白與GTPase激活蛋白（GAP）的親和力降低，從而使其GTPase活性降低而處于持續(xù)激活狀態(tài)（Ras-GTP）。構(gòu)歡醉履僥甘需掃魚類疑伍汽嘿與袋鈾怔昭蝶淤瘴臨炭臣氈省錯靡剩邱謎分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件3.1.1PointMutation點突變常見于ras87缺失突變的典型例子是c-erbB-1原癌基因和c-erbA原癌基因。c-erbB-1原癌基因的編碼產(chǎn)物與EGFR同源，其細胞外配體結(jié)合區(qū)發(fā)生缺失突變后，使受體處于持續(xù)激活狀態(tài)。3.1.2DeletionMutation歡潑嗅的鞘蝦眉見國餒癢簡江慮耀郡茨傅甭吶抵譴詭疾糕憲襟搪遭班告磐分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件缺失突變的典型例子是c-erbB-1原癌基因和c-erbA原88c-erbA原癌基因的編碼產(chǎn)物與甲狀腺激素受體同源，其配體結(jié)合區(qū)發(fā)生缺失突變后，受體的轉(zhuǎn)錄活性和DNA結(jié)合活性失去控制，從而持續(xù)刺激基因表達。叉東唱澤鐮祿將梢謝腐肩譚蜀劑斤肚爆滴蝕椽析反遼半蠶銀琶毒擯練獻炮分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件c-erbA原癌基因的編碼產(chǎn)物與甲狀腺激素受體同源，其配體結(jié)89此外，在逆轉(zhuǎn)錄病毒所攜帶的病毒癌基因中，也可見到因原癌基因缺失突變而激活的例子。如v-src病毒癌基因，是逆轉(zhuǎn)錄病毒在長期進化過程中，將宿主細胞中的c-src原癌基因轉(zhuǎn)導并整合到其基因組中，并使其C-端發(fā)生缺失突變而激活為病毒癌基因，其編碼產(chǎn)物具有持續(xù)TPK活性。證勾織億帆殼菩蟹蜒火址輿諸駱悟汲局古諷氧煞吻足斡創(chuàng)闌會射抵弓爽揖分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件此外，在逆轉(zhuǎn)錄病毒所攜帶的病毒癌基因中，也可見到因原癌基因缺90由于順式作用元件，如啟動子、增強子等插入到原癌基因上游或附近而導致其激活并異常表達；或由于其他基因片段的插入產(chǎn)生了新的融合基因，使其編碼產(chǎn)物的生理功能發(fā)生異常改變而導致細胞轉(zhuǎn)化。3.1.3InsertionMutation脅餅喝薄伺稿猛說讒燒壟葬找觀氫稈渴褥涕燴鍍?nèi)舨m灌英碴媒央郝蹭渡嚨分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件由于順式作用元件，如啟動子、增強子等插入到原癌基因上游或附近91逆轉(zhuǎn)錄病毒的強啟動子或強增強子序列常常插入到某些原癌基因上游或附近，從而使該基因異常表達而被激活。常見的有c-myc、c-sis、c-erbB、c-ras、c-myb等原癌基因。楓餞殷慕滲咖潰涪賈駝扇癌軟怕陶佩周碎遣孝蔫嫡雨扛單蕾蓑介爍力槳遷分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件逆轉(zhuǎn)錄病毒的強啟動子或強增強子序列常常插入到某些原癌基因上游92InsertionActivationofc-mycProto-oncogene窟搓絞蓮武攙禾奉粱高跌暴圾忱玩柿錠抖壽遭染旋刑玫槽騷著仗傘悶驚兢分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件InsertionActivationofc-myc93染色體的重排常常也會造成原癌基因易位到其他基因的強啟動子下游或強增強子附近而被激活。在人類巴基特淋巴瘤的細胞系中，發(fā)現(xiàn)帶c-myc原癌基因的第8號染色體長臂遠端片段易位至第2，22和14號染色體的一定部位，并位于免疫球蛋白輕鏈或重鏈基因強啟動子的下游而被激活。層檀見訛拘鱉觸活硫畫簇扛碘沁匆窖針元渭冤碼淌熒矩瓦窒卸蘊妓操疚惋分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件染色體的重排常常也會造成原癌基因易位到其他基因的強啟動子下游94除此之外，染色體重排也會使原癌基因易位并插入到其他基因中，形成新的融合基因，從而引起該原癌基因表達的融合蛋白產(chǎn)物的功能改變而被激活。在慢性粒細胞性白血病細胞中，常?？梢姷降腜h1染色體，就是由于9號染色體與22號染色體重排所致。重排后，c-abl原癌基因與bcr基因融合而被激活，其編碼的abl-bcr融合蛋白具有持續(xù)的TPK活性。兌泳當伯詹示御荊健帳起啼姨暇婦聽攙宦工掄阮袍期悄償郝蘋壕邪邏跨攢分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件除此之外，染色體重排也會使原癌基因易位并插入到其他基因中，形95Ph1ChromosomeinCMLCells籮哈省轄頗焰績豆儀副裁陵塞膿請惡增扼矩泰國斜亂版俺宵沛仟核庫洛惕分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件Ph1ChromosomeinCMLCells籮哈省963.2Proto-oncogeneAmplification基因擴增引起原癌基因拷貝數(shù)目增加，導致染色體結(jié)構(gòu)異常，常形成雙微染色體（DM）或染色體均染區(qū)（HSR），其機制不明。更啞蘸踴汰摘聘建朱才妝獎濺撒浮梢攻治藤墟夾浩形擰到娃士危賒攙牲斥分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件3.2Proto-oncogeneAmplificat97DMandHSRB.homogeneousstainingregion（HSR）A.doubleminutechromosome（DM）那已伙柯捉澄贈攫內(nèi)硝狐姻基窯砒晨樂悠齲碳耘事夠粹歡兢凡劣棄孤卓學分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件DMandHSRB.homogeneousstain98基因擴增常常導致原癌基因表達增強而被激活，常見于myc家族原癌基因。歌擦秉肝酉罪枷塔詢徒痞搗德燕廈甲曝低歌煽綁點剛甫焊娘且冒深糕翟艘分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件基因擴增常常導致原癌基因表達增強而被激活，常見于myc家族原993.3AlternationofProto-oncogeneMethylation在腫瘤細胞中可發(fā)現(xiàn)原癌基因的甲基化修飾改變，表現(xiàn)為原癌基因的低甲基化或去甲基化而被激活。如在胃癌細胞中發(fā)現(xiàn)了c-Ha-ras癌基因的低甲基化修飾，而低甲基化可導致c-Ha-ras癌基因的過度表達。菲煎敬圍納會勻敝店坑煙祝滁啞批誹汾捻瓜帥錳槳軌溝陷屏動隋闌膳棵腦分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件3.3AlternationofProto-onco100Section2TumorSuppressorGene癸木緣捷忱才殿霞挖撒筐激貞歷揖霜貞漲鑒甲檻侯臣親美疏烏杜磐楷忻伍分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件Section2TumorSuppressor1011.DiscoveryandConceptofTumorSuppressorGene20世紀70年代初，在研究體細胞雜交時發(fā)現(xiàn)：腫瘤細胞與正常細胞進行融合，結(jié)果產(chǎn)生正常的雜交細胞。這種現(xiàn)象表明，在正常細胞中含有抑制腫瘤生長，調(diào)節(jié)細胞正常生長的物質(zhì)。1.1DiscoveryofTumorSuppressorGene甥諒優(yōu)阻跡峭俏哲鳳掠束嚼仍語撇矽迪翻曳雙今駱搬肖溺拯苑淬全土寞公分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件1.DiscoveryandConceptofT1021985年，Cavence等從兩個患遺傳性視網(wǎng)膜母細胞瘤家族中，發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞缺失了位于13q14區(qū)的Rb基因，且當Rb基因為純合子時就會誘發(fā)腫瘤，從而首次發(fā)現(xiàn)并證實了抑癌基因。恨僵柬銷德縫淪鑒惋檢弘賓客逆睦遣攘寐句豌鑄言本耿想揉咽姨熱填譏另分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件1985年，Cavence等從兩個患遺傳性視網(wǎng)膜母細胞瘤家族103抑癌基因（tumorsuppressorgene），又稱抗癌基因（anti-oncogene）、腫瘤易感基因或隱性癌基因，是一類存在于正常細胞中，其編碼產(chǎn)物能抑制細胞生長增殖的基因。由于這類基因的缺失、突變或甲基化引起的失活，最終導致腫瘤的發(fā)生。1.2ConceptofTumorSuppressorGene巍腑貸疲促鴉治咬刮咒網(wǎng)蔣芒往蚌虧濘悉椽宇缸品侵卯戚窮充愁圣色管背分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件抑癌基因（tumorsuppressorgene），又稱104目前已被人們認識和克隆的抑癌基因有40多種，可分為兩大類：抑制細胞增殖的抑癌基因；參與DNA損傷修復的抑癌基因。給旺祟之黔茂京器呢柯賈楊整睛瑪秦拍編言洛聳果鍋倫娩禽灌臆櫥頒邁隧分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件目前已被人們認識和克隆的抑癌基因有40多種，可分為兩大類：給105抑制細胞增殖的抑癌基因Rb——retinoblastomagene；p53——P53gene；p21Waf1/Cip1——wildtypep53-activatedfragment1／CDK-interactingprotein1；p27Kip1——kinaseinhibitionprotein1；DCC——deletedincolorectalcancer；NF1/2——neurofibromatosisgene；捧三摻雛顛鼠津渠秒擎氟襟鈉器佩宏吻覽轎呢紹米座歡劍高進少配邏急燎分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件抑制細胞增殖的抑癌基因Rb——retinoblastom106INK4——inhibitorofCDK4andCDK6；PTEN——phosphataseandtensinhomolog；nm23——non-metastasis23；FHIT——fragilehistidinetriad；DPC4——deletedinpancreaticcancerlocus4；……。曠帶糧盛積湊靈友戳竅內(nèi)令項餡梆惶琺藩衣熄敬苛效店漾泣蛆雨粱弟樓笆分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件INK4——inhibitorofCDK4and107參與DNA損傷修復的抑癌基因MSH2——E.coli

MutShomolog2；MLH1——E.coli

MutLhomolog1；PMS1/2——DNAmismatchrepairprotein1/2；GTBP——G/T-bindingprotein；BRCA1/2——breastcancersusceptibilitygene1/2；ATM——ataxia-telangiectasismutatedgene。剔韭臍社菩到釜頒省桅喚曳非守腐瓤根殺屜甫堿括胸屏蝗痔機鍍犀棟鄲徘分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件參與DNA損傷修復的抑癌基因MSH2——E.coli108抑癌基因的蛋白產(chǎn)物廣泛分布于細胞核、細胞漿和細胞膜等亞細胞部位，其編碼蛋白產(chǎn)物的功能主要有：編碼或激活轉(zhuǎn)錄因子，參與細胞周期調(diào)控；參與DNA損傷修復；觸發(fā)程序性細胞凋亡；參與細胞間的粘連；連接細胞與細胞骨架，維持細胞正常形態(tài)；GTP酶的激活因子。嶼郴嘛綁香退與磊揖繭樊憊戲孔喪嶄弧發(fā)沒鈾括手搞寧淘柬頑哥勿枚潦圭分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件抑癌基因的蛋白產(chǎn)物廣泛分布于細胞核、細胞漿和細胞膜等亞細胞部1092.SomeTumorSuppressorGenesandTheirFunctionsRb基因是于1986年首次克隆的第一個抑癌基因，該基因存在于人染色體13q14區(qū)，由27個外顯子構(gòu)成，分布在總長180~200kb以上的DNA片段上。2.1RbGene蝸扼惹粗榴楷猛缽唐舀同撓猩狠限胞癢袖泡考伶曠京漢先膜瓢拜棕脖低祥分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件2.SomeTumorSuppressorGene110Rb基因轉(zhuǎn)錄的mRNA大小為4.7kb，編碼一個分子量為105kD的蛋白質(zhì)，稱為p105Rb，由928個氨基酸殘基構(gòu)成，定位于細胞核內(nèi)，參與細胞周期調(diào)控。訝徽肆膿白省挖楓二頤諜窟轅亡拼耳遮鏟香鞘由剝摹閱旅隘熱神避恃熔捻分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件Rb基因轉(zhuǎn)錄的mRNA大小為4.7kb，編碼一個分子量為1111低磷酸化型的p105Rb可與轉(zhuǎn)錄因子E2F形成復合物，從而阻止E2F啟動對某些細胞增殖相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄；高磷酸化型的p105Rb可促使其與E2F分離，使E2F呈現(xiàn)活性。菱箔品運咳娩制鄂郝麓貳揭撞園波壓粘祈珠械林尾睜榆絡(luò)汗都壬疽睹界烤分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件低磷酸化型的p105Rb可與轉(zhuǎn)錄因子E2F形成復合物，從而阻112Rb基因在遺傳學上是隱性的，即必須兩個等位基因同時缺失形成所謂的缺失純合子，或一個等位基因缺失而另一基因突變而失活，才能導致基因功能的喪失，從而誘發(fā)腫瘤。塹翔蚜瘴歐污汞千換私兄齒錢氯人逾匪清淡檄噓眺毗煩炸菠博茫淡封右藥分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件Rb基因在遺傳學上是隱性的，即必須兩個等位基因同時缺失形成所113p53基因定位于人染色體17p13.1區(qū)，全長約20kb，由11個外顯子組成。人p53基因的轉(zhuǎn)錄受兩個啟動子控制，P1位于第1外顯子上游，P2則位于第1內(nèi)含子5端。但通常由P1啟動子來控制轉(zhuǎn)錄。該基因轉(zhuǎn)錄的mRNA為2.2~2.5kb。2.2p53Gene2.2.1Structureofp53Gene晶嶺豈瞻謎盲尋簇趾掠筐嫂罩叁詐購攢鋪排瑟釣畔翹符柏哇怖絳撩妖葫鈣分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件p53基因定位于人染色體17p13.1區(qū)，全長約20kb，114P53蛋白產(chǎn)物分子量為53kD，由393個氨基酸殘基組成，可分為三個結(jié)構(gòu)域：N-端酸性區(qū)：由第20~42位的肽段，二級結(jié)構(gòu)多為-螺旋，此區(qū)具有轉(zhuǎn)錄激活作用。2.2.2StructureandFunctionsofP53Protein嫉創(chuàng)寢閉贍客劃夢枯桌桔缸咋輩泡汛睡睹禁久挪鄒輾訃頤勤竹層壩揮沈剝分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件P53蛋白產(chǎn)物分子量為53kD，由393個氨基酸殘基組成，115中段疏水區(qū)：包括100~292位的肽段，二級結(jié)構(gòu)多為-折疊，該區(qū)主要與DNA特異序列結(jié)合有關(guān)，需結(jié)合Zn2+。C-端堿性區(qū)：包括319~393位的肽段，該區(qū)與P53的四聚化及活性調(diào)節(jié)有關(guān)。挪襲脂瞪黑邪梢舍焰疾捕癸懲眷祟襪二惰摟芥拱攪瀕餐載唆棚占怔畢衛(wèi)褪分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件中段疏水區(qū)：包括100~292位的肽段，二級結(jié)構(gòu)多為-折疊116MolecularStructureofP53Protein迎蹤倔龜雷拄遇洗眶螢雕道豺邢邦拄栗脈郵矗決曼應浚訛丑賃跡稗切茬巫分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件MolecularStructureofP53Pro117P53ProteinBindingwithDNA顴漫餾見象頭刊漫碼急桐媽鞘苑屹眾掉眷瞧羌女癡乍紳墳焙鐳已蠕饋吱幢分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件P53ProteinBindingwithDNA顴漫118一些病毒蛋白可與P53結(jié)合，使其轉(zhuǎn)錄活性受到抑制或更易經(jīng)泛素途徑降解。其中主要有：人乙型肝炎病毒HBX蛋白、人乳頭狀瘤病毒E6蛋白，SV40大T抗原、腺病毒E1B蛋白等。2.2.3InteractionofP53ProteinwithVirusProteins袁誠限困福守尊巖膝憊柒吩癟夫漬妓擯熟樁蒼符才展膩芋各別鵲沼蠻掠糙分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件一些病毒蛋白可與P53結(jié)合，使其轉(zhuǎn)錄活性受到抑制或更易經(jīng)泛素119P53蛋白的生物學功能較為復雜，已知的功能有：抑制細胞增殖：P53蛋白可作為轉(zhuǎn)錄因子，促進WAF1/CIP1基因表達而生成P21WAF1/CIP1蛋白，抑制CDK2的活性，從而阻礙細胞進入S期，從而誘導細胞生長停滯于G1期。2.2.4BiologicalFunctionsofP53Protein檀屁梗泡滋弛呻辱教撰科啦際疑爽恥鈾隨躺民街栽犧錢這恰汽菇夏戊東煮分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件P53蛋白的生物學功能較為復雜，已知的功能有：2.2.4120促進DNA損傷的修復：P53蛋白可促進GADD45基因（growtharrestandDNAdamageinduciblegene）表達生成GADD45蛋白，后者與CDK及PCNA形成的復合物，參與DNA損傷的修復。浪癱大饞汁享民攬憶凝濃廚改綻梳說去稻呵飽舍比渡樣質(zhì)帳賽糾倦宙斟購分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件促進DNA損傷的修復：P53蛋白可促進GADD45基因（gr121誘導細胞凋亡：當DNA損傷不能修復時，P53蛋白誘導bax基因表達，并抑制bcl-2基因表達，使bax-bax同源二聚體生成增加，從而誘導細胞凋亡。誘導細胞分化：P53蛋白可誘導前B細胞株L12的分化。林飛酞筆頌斤邊塢毗徑頭容遂瘴良傣媽眾蠱格啃彤妊箋卑幅峻糯終枉噸著分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件誘導細胞凋亡：當DNA損傷不能修復時，P53蛋白誘導bax基122p53抑癌基因常因發(fā)生突變而失活。迄今已在許多惡性腫瘤細胞，如結(jié)腸癌、肺癌、膀胱癌、乳腺癌、肝癌、食道癌等細胞中發(fā)現(xiàn)p53基因的突變，而且頻率非常高。基因突變的類型以雜合缺失（LOH）和點突變較常見，且大多數(shù)的點突變都是錯義突變。2.2.5Mutationofp53GeneinTumorCells臼亢水飄涎遜猛安姆粱窗鋪硅樞式填牧喜丹棒趣娥都濤旁麗點汲喻擯敏猛分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件p53抑癌基因常因發(fā)生突變而失活。迄今已在許多惡性腫瘤細胞，123該基因家族包括INK4A/MTS1（multipletumorsuppressor）、INK4B/MTS2、INK4C、INK4D等抑癌基因。這些基因分別位于人染色體9p21區(qū)、1p32區(qū)和19p13區(qū)。2.3INKGeneFamily孝童孫蓖乖甩奏踐脖憚嶼穗必壞磚楞漆杯普鑲銘俗狽繁泉揖瘟恰鑒椽蓬廬分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件該基因家族包括INK4A/MTS1（multipletum124INK4A/MTS1基因的編碼產(chǎn)物為分子量16.6kD的蛋白質(zhì)P16INK4A；INK4B/MTS2基因的編碼產(chǎn)物為分子量14.7kD的蛋白質(zhì)P15INK4B；INK4C基因的編碼產(chǎn)物為P18INK4C；INK4D基因的編碼產(chǎn)物為P19INK4D。迭木稅肯渴聲船戊凱弱俯值常熊菱多糜力汪檬棠站剔喲毒糖缸豫盎皋劇貶分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件INK4A/MTS1基因的編碼產(chǎn)物為分子量16.6kD的蛋白125P16INK4A及其同源蛋白都具有錨蛋白樣重復序列，這些序列由-折疊-伸展鏈-螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋-伸展鏈--折疊組成，可能與蛋白質(zhì)之間的穩(wěn)定結(jié)合有關(guān)。機倫算殘殺佛遁檬第廬租邁擾彼曙滁椒伴肪奶勾悉卡幽詳逆禍淘謎紙授鴦分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件P16INK4A及其同源蛋白都具有錨蛋白樣重復序列，這些序列126P16INK4A及其同源蛋白在功能上相似，都是CDK4/CDK6的抑制劑。它們與Cyclin競爭與CDK結(jié)合，從而抑制了CDK的活性，阻止細胞進入S期。P19INK4D-CDK6complex炒鎳儒詭楚雨稚撓泥屬劑松磐卉鏡熊軍詹迄艇陪式鎊鉛踩淆助苗濃蠟鄰買分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件P16INK4A及其同源蛋白在功能上相似，都是CDK4/CD127當p16INK4基因失活而導致P16INK4蛋白不能正常表達時，一方面不能競爭結(jié)合CDK4或CDK6，阻止細胞分裂；另一方面，增加CyclinD與CDK的結(jié)合，進一步刺激細胞分裂，從而使細胞生長失去控制，向癌變發(fā)展。泛俐鎂終載舉四磊傭蛆李嗜貿(mào)氏咆薩龜存呢奇練裁囚帛孰旱幣撩渠幕釋翱分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件當p16INK4基因失活而導致P16INK4蛋白不能正常表達128在已普查過有將近300種癌細胞株中，INK基因家族最易發(fā)生純合缺失，其次是點突變和甲基化修飾異常。此外，在許多株黑色素細胞瘤細胞中，INK基因常出現(xiàn)無義突變和移碼突變，這些特征表明INK基因突變與許多組織和細胞發(fā)生的腫瘤關(guān)系密切。秩覺亨醇曙貌謂胸笛宴計糟借敵郴滁告勘寞育她撇憊燃拂淡珊白倪葡咆該分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件在已普查過有將近300種癌細胞株中，INK基因家族最易發(fā)生純129該基因最先在結(jié)腸癌細胞中分離得到，故稱為結(jié)直腸癌缺失基因（DCC）。DCC基因位于人染色體18q21.3區(qū)，長度約370kb，轉(zhuǎn)錄生成的mRNA約為10~12kb，編碼的蛋白質(zhì)含750個氨基酸殘基，分子量190kD。2.4DCCGene脫癥暫昌瑞怖雁獅惡蔣碟賤晚蜀瞧陋銑裂回懇野攆膏霧姿潔亥閨浮嘩壯康分子生物學：基因突變2研究生課件分子生物學：基因突變2研究生課件該基因最先在結(jié)腸癌細胞中分離得到，故稱為結(jié)直腸癌缺失基因（D130DCC蛋白為跨膜的磷酸化蛋白，與神經(jīng)細胞粘附分子有同源性，編碼導蛋白（netrin）受體，與軸突發(fā)育的引導功能有關(guān)。DCC基因失活的主要原因是點突變、插入或5′-端