第三章 基因的保持：DNA復(fù)制與損傷修復(fù)

基因的保持Genemaintenance第三章DNA復(fù)制與損傷修復(fù)ReplicationandRepairofDNA第一節(jié)DNA復(fù)制(DNAReplication)一、DNA復(fù)制概述二、DNA復(fù)制相關(guān)物質(zhì)三、DNA復(fù)制的起點(diǎn)、方向和速度四、半不連續(xù)復(fù)制五、DNA的復(fù)制過程（大腸桿菌為例）六、DNA復(fù)制的其它方式七、真核生物中DNA的復(fù)制特點(diǎn)八、DNA復(fù)制的調(diào)控（自學(xué)）主要內(nèi)容一、

DNA復(fù)制概述DNA的復(fù)制：以親代DNA分子為模板合成子代DNA鏈的過程。DNA復(fù)制可能的三種方式半保留全保留彌散型親代DNA子代DNADNA的半保留復(fù)制（semi-conservativereplication）以親代DNA雙鏈為模板以堿基互補(bǔ)方式合成子代DNA，在新形成的子代DNA中，一條鏈來自親代DNA，而另一條鏈則是新合成的，這種復(fù)制方式叫半保留復(fù)制。中國科學(xué)院上海生化與細(xì)胞所2002年招收碩士研究生分子遺傳學(xué)入學(xué)考試：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明DNA復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的（8分）。半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

（1958）MatthewMesselsonFranklinStahlMeselson和Stahl將同位素15N標(biāo)記的15NH4Cl加入大腸桿菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng)15代，使大腸桿菌的DNA都帶上15N的標(biāo)記，然后將該大腸桿菌轉(zhuǎn)入14N的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)后，分離子代DNA,進(jìn)行氯化銫密度梯度離心。半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)DNA復(fù)制可能的三種方式以及Meselson和Stahl實(shí)驗(yàn)的可能結(jié)果半保留全保留彌散型15N14N0代1代半保留全保留彌散型15N14N0代1代2代Meselson和Stahl實(shí)驗(yàn)的實(shí)際結(jié)果二、與DNA復(fù)制有關(guān)的物質(zhì)1、原料：四種脫氧核苷三磷酸(dNTP)dATP,dGTP,dCTP,dTTP2、模板：親代的兩條DNA鏈3、引物：DNA的合成需要一段RNA鏈作為引物4、引物酶（Primase）：此酶以DNA為模板合成一段RNA，這段RNA作為合成DNA的引物（Primer)。實(shí)質(zhì)是以DNA為模板的RNA聚合酶。5、DNA聚合酶(DNAPolymerase)：以DNA為模板的DNA合成酶。以dNTP為底物;都需要Mg2+激活;反應(yīng)需要有模板的指導(dǎo);

反應(yīng)需要有3-OH存在;DNA鏈的合成方向?yàn)?3;DNA聚合酶的共同點(diǎn)：原核生物中的DNA聚合酶(大腸桿菌）DNApolIII的聚合和校對(duì)真核生物中的DNA聚合酶

（哺乳動(dòng)物）DNA聚合酶α主要參與引物合成。DNA聚合酶β活性水平穩(wěn)定，主要在DNA損傷的修復(fù)中起作用。DNA聚合酶γ是主要負(fù)責(zé)線粒體DNA復(fù)制的酶。DNA聚合酶ε的主要功能可能是在去掉RNA引物后把缺口補(bǔ)全。DNA聚合酶δ是主要負(fù)責(zé)DNA復(fù)制的酶。6、DNA連接酶(DNAligase)：

催化雙鏈DNA切口處的3-OH和5-磷酸基生成磷酸二酯鍵，完成鏈與鏈之間的連接。但是它不能將兩條游離的DNA單鏈連接起來。3535OHP7、DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶(DNATopisomerase)：DNA復(fù)制過程中，使DNA螺旋結(jié)構(gòu)保持松弛狀態(tài)，避免產(chǎn)生拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，保證復(fù)制的正常進(jìn)行。拓?fù)洚悩?gòu)酶?：使DNA一條鏈發(fā)生斷裂和再連接，作用是松解負(fù)超螺旋。主要集中在活性轉(zhuǎn)錄區(qū)，同轉(zhuǎn)錄有關(guān)。

拓?fù)洚悩?gòu)酶Π：該酶能暫時(shí)性地切斷和重新連接雙鏈DNA，作用是將負(fù)超螺旋引入DNA分子。同復(fù)制有關(guān)。II型DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的作用機(jī)制I型DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的作用機(jī)理

上海生化所1998年分子遺傳學(xué)試題：拓?fù)洚悩?gòu)酶8、DNA解螺旋酶/解鏈酶（DNAhelicase)促進(jìn)DNA兩條鏈分開的酶;可以和單鏈DNA結(jié)合，并且與ATP結(jié)合，通過水解ATP獲得能量來解開雙鏈DNA。9、單鏈結(jié)合蛋白(single-strandbindingprotein,SSBP)：DNA復(fù)制過程中時(shí)，與DNA單鏈相結(jié)合的蛋白。其主要功能是避免單鏈退火形成鏈內(nèi)氫鍵及保護(hù)單鏈不被降解。SSB與DNA結(jié)合時(shí)無序列專一性；SSB可加強(qiáng)DNA聚合酶對(duì)單鏈DNA的親和力；與其有關(guān)復(fù)制的酶如螺旋酶作用，或促進(jìn)它們發(fā)揮自身作用。鏈內(nèi)氫鍵三、DNA復(fù)制的起點(diǎn)、方向和速度原核生物：一個(gè)復(fù)制起始位點(diǎn)。

例如：E.coli：oriC，全長245bp，該序列在所有細(xì)菌復(fù)制起始位點(diǎn)中都是保守的。

真核生物：DNA的復(fù)制是從許多起始點(diǎn)同時(shí)開始的。復(fù)制起點(diǎn)（origin）：DNA復(fù)制都是從某一特定位點(diǎn)開始，這一位點(diǎn)稱為復(fù)制起點(diǎn)，通常用ori表示。復(fù)制子（Replicon）：從復(fù)制起點(diǎn)到終點(diǎn)，組成一個(gè)復(fù)制單位。一個(gè)復(fù)制子只含一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)。所有的原核生物的染色體、噬菌體僅有一個(gè)復(fù)制子；真核生物的染色體有多個(gè)復(fù)制子，哺乳動(dòng)物細(xì)胞含有50,000-100,000個(gè)，每個(gè)復(fù)制子約長50-200kb。部分生物復(fù)制子的比較復(fù)制叉（Replicationfork）：復(fù)制時(shí)，解鏈酶等先將DNA的一段雙鏈解開，形成復(fù)制點(diǎn)，這個(gè)復(fù)制點(diǎn)的形狀象一個(gè)叉子，故稱為復(fù)制叉。復(fù)制方向和速度復(fù)制方向可以單向進(jìn)行，也可雙向進(jìn)行，這取決于在復(fù)制起始點(diǎn)有一個(gè)還是兩個(gè)復(fù)制叉。雙向等速！無論是原核生物還是真核生物，DNA的復(fù)制主要是從固定的起始點(diǎn)以雙向等速復(fù)制方式進(jìn)行的。復(fù)制叉以DNA分子上某一特定順序?yàn)槠瘘c(diǎn)，向兩個(gè)方向等速生長前進(jìn)。？由于DNA雙螺旋的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，因此在?fù)制叉附近解開的DNA鏈一條是5’→3’方向，另一條是3’→5’方向，兩個(gè)模板極性不同。而所有已知DNA聚合酶的合成方向都是5’→3’，兩條鏈無法同時(shí)進(jìn)行復(fù)制。？5′3′四、半不連續(xù)復(fù)制

（Semi-discontinuousreplication）1968年，日本學(xué)者岡崎（Okazaki）等提出了DNA的半不連續(xù)復(fù)制模型。定義：DNA在復(fù)制過程中，一條鏈?zhǔn)沁B續(xù)合成的，而另一條鏈合成是不連續(xù)的，這樣的復(fù)制過程稱為半不連續(xù)復(fù)制。前導(dǎo)鏈(leadingstrand)：以復(fù)制叉向前移動(dòng)的方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)，合成方向與復(fù)制叉移動(dòng)的方向一致并連續(xù)合成的鏈為前導(dǎo)鏈。后隨鏈(laggingstrand)：與復(fù)制叉移動(dòng)方向相反，隨著復(fù)制叉的移動(dòng)，形成許多不連續(xù)的片段，最后再連接成一條完整的DNA鏈，稱為后隨鏈。岡崎片段（Okazakifragment）：在DNA復(fù)制過程中，由后隨鏈斷續(xù)合成的、53的不連續(xù)的小片段稱為岡崎片段。DNA的半不連續(xù)復(fù)制前導(dǎo)鏈的連續(xù)復(fù)制和滯后鏈的不連續(xù)復(fù)制在生物界是有普遍性五、DNA的復(fù)制過程

（大腸桿菌為例）復(fù)制的起始1、起始復(fù)合物/引發(fā)體的形成2、RNA引物的合成3、復(fù)制體的組裝新鏈的延伸復(fù)制的終止大腸桿菌基因組以雙鏈環(huán)狀DNA分子的形式存在，其DNA復(fù)制的中間產(chǎn)物可形成一個(gè)θ，復(fù)制從定點(diǎn)開始雙向等速進(jìn)行

(θ型復(fù)制)

。(一)復(fù)制起點(diǎn)顯著特點(diǎn)：富含A-T

復(fù)制原點(diǎn)是oriC，包括245bp的序列，由9bp和13bp重復(fù)序列組成。(二)復(fù)制的起始1、起始復(fù)合物/引發(fā)體的形成①

拓?fù)洚悩?gòu)酶II將負(fù)超螺旋引入DNA分子，解開超螺旋。②大約20個(gè)起始蛋白DnaA在ATP的作用下與oriC處的4個(gè)9bp保守序列相結(jié)合，形成起始復(fù)合物。促進(jìn)DNA解旋或者使臨近的DNA發(fā)生扭曲，使DNA解鏈酶進(jìn)入。幫助其他與復(fù)制叉組裝的相關(guān)因子進(jìn)入。③在類組蛋白（HU）和ATP參與下,DanA蛋白使3個(gè)13bp直接重復(fù)序列變性，形成開鏈復(fù)合物。④借助于水解ATP產(chǎn)生的能量和在DnaC的幫助下，解鏈酶DnaB六體分別與兩條單鏈DNA相結(jié)合，進(jìn)一步解開DNA雙鏈。⑤

SSB蛋白四聚體結(jié)合到單鏈上，形成預(yù)引發(fā)復(fù)合物/預(yù)引發(fā)體。

⑥引物酶DnaG加入形成引發(fā)體。2、RNA引物的合成DnaB蛋白活化引物酶DnaG，引發(fā)RNA引物的合成。引物長度：10nt左右。2002年上海生化與細(xì)胞所基因組DNA復(fù)制時(shí)，先導(dǎo)鏈的引物是DNA，后隨鏈的引物是RNA()3、復(fù)制體的組裝DNA聚合酶III組裝到引發(fā)的DNA上完成復(fù)制體的組裝。起始復(fù)合物開鏈復(fù)合物預(yù)引發(fā)體引發(fā)體復(fù)制體(三)新鏈的延伸DNA聚合酶III把新鏈的第一個(gè)核苷酸加到引物的3′-OH上，開始新鏈的延伸過程。1、前導(dǎo)鏈的合成①首先引物酶合成約10核苷酸大小的新引物。②DNApolymeraseIII以5′-3′方向延伸該新的引物。2、后隨鏈的合成（岡崎片段的合成）(b)首先引物酶合成約10核苷酸大小的新引物。兩個(gè)引物間的距離在細(xì)菌中約為1000-2000個(gè)核苷酸，在真核細(xì)胞中約為100-200個(gè)核苷酸。(c)DNApolymeraseIII以5′-3′方向延伸該新的引物，直到遇到鄰接引物的5′端。這個(gè)新合成的DNA片斷就是Okazakifragment。(d)

DNApolymeraseI去除引物。(e)

DNA連接酶連接相鄰的岡崎片斷。整個(gè)滯后鏈的合成重復(fù)步驟(b)到(e)。3、岡崎片段引物的切除、缺口的填補(bǔ)和切口的連接①

DNApolymeraseI具有5′-3′外切酶的活性。在DNA聚合酶Ⅰ催化下切除RNA引物。②DNApolymeraseI具有5′-3′聚合酶的活性。留下的空隙由DNA聚合酶Ⅰ催化合成一段DNA填補(bǔ)上。③在DNA連接酶作用下，連接相鄰的DNA鏈。4、協(xié)同復(fù)制機(jī)理

DNA聚合酶Ⅲ全酶的兩個(gè)催化核心分別與DNA的一條模板鏈結(jié)合。當(dāng)全酶隨著復(fù)制叉沿前導(dǎo)鏈的合成方向移動(dòng)時(shí)，后隨鏈的模板被甩出來，產(chǎn)生一個(gè)環(huán)。隨著復(fù)制叉的前進(jìn)，這一環(huán)不斷擴(kuò)大并向復(fù)制叉前進(jìn)的方向回折，造成局部岡崎片段的合成相方向與前導(dǎo)鏈合成方向一致。這樣既保證了兩條鏈合成方向都是5′-3′，又保證了后隨鏈聚合酶移動(dòng)方向能夠與復(fù)制叉移動(dòng)的方向保持一致。E.Coli中DNA復(fù)制的延伸(四)復(fù)制的終止當(dāng)復(fù)制叉前移，遇到20bp重復(fù)性終止子序列（Ter）時(shí)，Ter-Tus復(fù)合物能阻擋復(fù)制叉的繼續(xù)前移，等到相反方向的復(fù)制叉到達(dá)后在DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶IV的作用下使復(fù)制叉解體，釋放子鏈DNA。1、鏈的終止需要Tus蛋白參與鏈的終止（Termination）E.coliDNA復(fù)制終止區(qū)的結(jié)構(gòu)2、子代DNA的分離在DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶IV的作用下使復(fù)制叉解體，釋放子鏈DNA。六、DNA復(fù)制的其他方式復(fù)制的幾種主要方式線性DNA雙鏈的復(fù)制環(huán)狀DNA雙鏈的復(fù)制θ型滾環(huán)型(rollingcircle)D-環(huán)型(D-loop)1、環(huán)狀DNA雙鏈的復(fù)制-θ型細(xì)菌環(huán)狀染色體的雙向復(fù)制：兩個(gè)復(fù)制叉從起點(diǎn)開始以相反方向沿著染色體移動(dòng)，在起點(diǎn)對(duì)面的中間點(diǎn)相遇并停止復(fù)制。如：ΦΧ174的雙鏈環(huán)狀DNA復(fù)制型（RF）2、滾環(huán)型(rollingcircle)正鏈合成不需RNA引物，在正鏈3′-OH上延伸。是一個(gè)連續(xù)的合成過程。復(fù)制起始于某一條DNA鏈上新生DNA鏈延伸，不斷取代母鏈復(fù)制一圈，產(chǎn)生單位長度的線性DNA鏈若復(fù)制繼續(xù)進(jìn)行，可產(chǎn)生多單元線性DNA鏈正鏈的合成：Rollingcirclesproducemultimersofareplicon負(fù)鏈的合成：（1）單向復(fù)制的特殊方式；（2）模板鏈和新合成的鏈分開;（3）只有一個(gè)復(fù)制叉;滾環(huán)型復(fù)制的主要特點(diǎn)：是一個(gè)不連續(xù)的合成過程。3、D-環(huán)型(D-loop)Dloop復(fù)制方式首先在動(dòng)物線粒體中被發(fā)現(xiàn)。一條短RNA與一條DNA互補(bǔ)，取代了該區(qū)域原來的互補(bǔ)的DNA鏈，使得兩條鏈的合成高度不對(duì)稱，一條鏈上迅速合成出互補(bǔ)鏈，另一條鏈則為游離的單環(huán)。兩條鏈的復(fù)制起點(diǎn)位置不同，且復(fù)制不同步。七、真核生物中DNA的復(fù)制特點(diǎn)1、真核生物染色體有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，稱為自主復(fù)制序列（autonomouslyreplicatingsequences,ARS）或復(fù)制基因(replicator)；呈雙向復(fù)制，多復(fù)制子。長約150bp左右，包括數(shù)個(gè)復(fù)制起始必需的保守區(qū)。3、真核生物DNA復(fù)制速度比原核慢，速度約為

50bp/s(僅為原核生物的1/20~1/50）。2、岡崎片段比原核短，長約200bp(僅為原核生物的1/10）。4、真核生物染色體在全部復(fù)制完之前起點(diǎn)不再重新開始復(fù)制?？焖偕L時(shí)，往往采用更多的復(fù)制起點(diǎn)；而在快速生長的原核生物染色體DNA復(fù)制中，起點(diǎn)可以連續(xù)發(fā)動(dòng)復(fù)制。5、真核生物有多種DNA聚合酶（已知15種）?；拘再|(zhì)與原核相同，但一般都不具有5′-3′的外切酶活性。6、岡崎片段RNA引物的切除。RNaseH1和FEN1蛋白（5′-3′的外切酶活性）切除RNA引物，DNA聚合酶ε填補(bǔ)缺口，DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng)。7、真核生物存在末端復(fù)制問題(End-replicationproblem)。DNA復(fù)制都需RNA引物的參與，其勢(shì)必占據(jù)滯后鏈末端的一段DNA序列而使之無法復(fù)制，這意味著在滯后鏈末端的一段DNA序列最終未被復(fù)制。這也就是所謂的末端復(fù)制問題（End-replicationproblem）。End-replicationproblem染色體末端結(jié)構(gòu)與端粒酶端粒（Telomere）：真核生物染色體線性DNA分子末端的結(jié)構(gòu)。生物學(xué)功能:維持染色體的穩(wěn)定性維持DNA復(fù)制的完整性端粒酶（Telomerase）：是一種RNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物。其RNA序列常可與端粒區(qū)的重復(fù)序列互補(bǔ)；蛋白質(zhì)部分具有逆轉(zhuǎn)錄酶活性，因此能以其自身攜帶的RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成端粒DNA。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：富含G的短序列多次重復(fù)，重復(fù)可多達(dá)數(shù)十甚至上百次。Themechanismoftelomereextensionbytelomerase(b)端粒酶以自身的RNA為模板，在3′端合成DNA序列。(c)端粒酶完成一輪復(fù)制，發(fā)生移位，進(jìn)行下一輪復(fù)制。(a)端粒酶中的RNA序列與端粒區(qū)的重復(fù)序列互補(bǔ)配對(duì)。ThemechanismoftelomereReplicationToextendthelengthofatelomere,thetelomerasefirstextendsitslongerstrand.Then,usingthesamemechanismassynthesizingthelaggingstrand,theshorterstrandisextended.8、真核生物復(fù)制過程中的核小體結(jié)構(gòu)（1）組蛋白的合成在細(xì)胞核中與DNA復(fù)制同步進(jìn)行；（2）組蛋白八聚體以全保留方式傳給子代，即親代八聚體全部分布在子代一條鏈上，另一條鏈八聚體為新合成的。原核生物和真核生物DNA復(fù)制的比較相同點(diǎn)：1.Semi-conservativereplication2.Semi-discontinuousrepliction3.DNAhelicase,SSB4.RNApriming5.校正閱讀（Proofreading）不同點(diǎn)：1.復(fù)制起點(diǎn)（單、多）2.復(fù)制子（大小、多少）3.復(fù)制周期的重疊與否4.復(fù)制速度(900/50nt/s)5.岡崎片段的大小6.端粒和端粒酶DNA聚合酶Polymerases核小體第二節(jié)

DNA的損傷與修復(fù)(DNAMutation&Repair)一、DNA的損傷（DNAMutation）1、DNA損傷的概念生物體生命過程中，由自發(fā)的或環(huán)境的因素引起DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)生的任何改變，都稱之為DNA損傷。2、DNA損傷的因素自發(fā)性損傷

DNA復(fù)制中的損傷DNA的自發(fā)性化學(xué)變化（堿基互變異構(gòu)、自發(fā)脫氨基、脫嘌呤和脫嘧啶）細(xì)胞的代謝產(chǎn)物對(duì)DNA的損傷（氧化損傷）物理因素引起的DNA損傷(電離輻射、紫外線)化學(xué)因素引起的損傷（烷化劑、堿基類似物）3、DNA損傷的主要類型堿基脫落、堿基（或核苷）改變、錯(cuò)誤堿基（堿基的取代）、堿基的插入或缺失、鏈的斷裂、鏈交聯(lián)（鏈內(nèi)、鏈間）、嘧啶二聚體等等。由于染色體DNA在生命過程中占有至高無上的地位，DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性以及DNA日常保養(yǎng)中的損傷修復(fù)就有著特別重要的意義。二、DNA的修復(fù)（DNARepair）DNA修復(fù)（DNArepair）是細(xì)胞對(duì)DNA受損傷后的一種反應(yīng)。這種反應(yīng)可能使DNA結(jié)構(gòu)恢復(fù)原樣，重新能執(zhí)行它原來的功能；但有時(shí)并非能完全消除DNA的損傷，只是使細(xì)胞能夠耐受這DNA的損傷而能繼續(xù)生存。對(duì)DNA的修復(fù)機(jī)理進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)在生物體內(nèi)存在多種修復(fù)途徑，如能糾正復(fù)制錯(cuò)誤的錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)，以及能修復(fù)環(huán)境因素和體內(nèi)化學(xué)物質(zhì)造成DNA分子損傷的直接修復(fù)系統(tǒng)、切除修復(fù)系統(tǒng)、重組修復(fù)系統(tǒng)和SOS修復(fù)系統(tǒng)等。DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)是其損傷修復(fù)的重要基礎(chǔ)，因?yàn)镈NA的互補(bǔ)雙鏈可保證其一股鏈上的損傷被切除后，能從另一股鏈上獲得修復(fù)所需要的信息。大腸桿菌中DNA的修復(fù)系統(tǒng)1、錯(cuò)配修復(fù)（mismatchrepair）

糾正復(fù)制錯(cuò)誤的修復(fù)體系；按照“保證母鏈，修正子鏈”的原則進(jìn)行修復(fù)；識(shí)別的依據(jù)是DNA雙鏈的甲基化狀態(tài)；

Dam甲基化酶：對(duì)DNA模板鏈的5′-GATC序列中腺嘌呤的N6位置進(jìn)行甲基化修飾。當(dāng)復(fù)制完成后，在短暫的時(shí)間內(nèi)（幾秒或幾分鐘），只有模板鏈?zhǔn)羌谆?，而新合成的子鏈?zhǔn)欠羌谆?。?duì)存在于GATC序列附近的復(fù)制錯(cuò)配按親代鏈的信息進(jìn)行修復(fù)錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)主要包括mutH、mutL、nutS基因的產(chǎn)物。錯(cuò)配修復(fù)機(jī)理mutL,mutS和mutH識(shí)別錯(cuò)配堿基在未甲基化的新生子代鏈上產(chǎn)生切口在DNA聚合酶和連接酶的作用下合成新的子鏈片段新合成鏈也將在Dam甲基化酶作用下被甲基

化，從而成為全甲基化DNA2、切除修復(fù)（ExcisionRepair）當(dāng)DNA的兩條鏈中有一條受損傷，可將損傷部分切除，根據(jù)互補(bǔ)鏈的序列對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。切除修復(fù)是修復(fù)DNA損傷最為普遍的方式，對(duì)多種DNA損傷包括堿基脫落形成的無堿基位點(diǎn)、嘧啶二聚體、堿基烷基化、單鏈斷裂等都能起修復(fù)作用。①核苷酸切除修復(fù)

(Nucleotide-ExcisionRepair,NER)當(dāng)DNA一條鏈上的核苷酸發(fā)生損傷，導(dǎo)致相應(yīng)位置雙鏈之間無法形成氫鍵，則由核苷酸切除修復(fù)系統(tǒng)負(fù)責(zé)修復(fù)。NER的關(guān)鍵特征是對(duì)損傷的DNA鏈兩端進(jìn)行切割，修復(fù)補(bǔ)丁的大小在真核生物為25-30nt，原核生物如大腸桿菌為12nt。DNARepairbynucleotideexcision損傷發(fā)生后，首先由DNA切割酶在已損傷的核苷酸5′和3′位分別切開磷酸糖苷鍵，產(chǎn)生并移去DNA小片段，然后由DNA聚合酶合成新片段，并由DNA連接酶完成修復(fù)中的最后步驟。②堿基切除修復(fù)

(Base-ExcisionRepair,BER)BER可以去除因脫氨基、脫嘌呤、脫嘧啶或堿基丟失等因素產(chǎn)生的DNA損傷。

DNA糖基化酶（gylcosylases）

水解受損堿基和脫氧核糖-磷酸鹽鏈間的N-糖苷鍵，從而將非正常堿基從脫氧核糖上切除。去堿基后的核苷酸被稱為去嘌呤或（apurinic）去嘧啶（apyrimidinic）位點(diǎn)，統(tǒng)稱為AP位點(diǎn)。DNArepairbybaseexcisionDNA分子中一旦產(chǎn)生了AP位點(diǎn)，內(nèi)切酶就會(huì)移去AP位點(diǎn)附近的一小段DNA，并由DNA聚合酶和DNA連接酶共