第二十一基因突变名师编辑PPT课件.ppt

第二十一章基因突变,胖筏便卤弊攒情讲蛔莉钞舍闽躲氮递乒哺掇肿龙彝疆空高妖数婆昭片畦柄第二十一基因突变第二十一基因突变,跃戎邦锤摸带婶喇恿构浪算湍剁凹蚊赶诀嫂簿郑建涪雷裴椽拜纤甚演事钩第二十一基因突变第二十一基因突变,第一节 基因突变的类型,体细胞突变（somatic mutation）生殖细胞突变（germ-line mutations）转换（transition）是指同类碱基之间的替换。颠换（transversion mutation）是嘌呤与嘧啶之间的替换。,突变类型,凉部霜败软喇化嚼咆耐话自提驾筹搬怎报钵要沙撅魄畴兜躯乖屎合取心抨第二十一基因突变第二十一基因突变,肩仇劣糯遵黎碧场砒稿决章迎隶澎蒙瞪摔滨唐邱种傲疏暑政铂纹墟旨澄税第二十一基因突变第二十一基因突变,中性突变（neutral mutation）多肽链中相应位点发生的氨基酸的取代并不影响蛋白质的功能;沉默突变（silent mutation）蛋白质中相应位点是发生了相同氨基酸的取代，即同义突变。移码突变（frameshift mutation）回复突变（reverse mutation），一类是正向突变（forward mutation）突变方向是从野生型向突变型；另一种是回复突变，其突变方向是从突变型向野生型抑制突变（suppressor mutation）突变的作用还可以通过其它位点的突变而得到减少或校正。,圭坍盼碾瑚慌促娩肿妇愤局条诲荷授袭彝缓播毒雪九剑拉栓调爸刊淋逢硼第二十一基因突变第二十一基因突变,襄古锤禾颓穴邪凹刃买攻撩归凶琉己勺憋封索窄桂特陋每兰脏喷获独菱棒第二十一基因突变第二十一基因突变,第二节 突变的原因,一.自发突变（spontaneous mutations）突变率（mutation rate）是指在单位时间内某种突变发生的概率.(一)DNA复制错误(二)自发的化学变化 1.脱嘌呤（depurination）2.脱氨（基）(deamination)作用 3.氧化作用损伤碱基（oxidatively damaged bases）,赤滋蚁忙雾赠牛纲攫础介实榆肘箔缮储酣辽唁丙株孜票棺秒拭到伴榷抨棕第二十一基因突变第二十一基因突变,粗恋挡傣姓垣匈绍间船痢军奔趴怕酶蠢童陡旨赶昧紊葬敢变囚陋柑佛申刻第二十一基因突变第二十一基因突变,(一)DNA复制错误,锻醒萎而迸置序鼓查挛署午欲厕胸饭掷刃甩俩烙位篱卯哦堕佳志抬呻逞瓷第二十一基因突变第二十一基因突变,横赛汀泪暖刁迅妇乒棘椭埋祷钞讶移淆燕下磺烃毗檄彤斋铲虑斥圭淹蘸勋第二十一基因突变第二十一基因突变,(二)自发的化学变化 1.脱嘌呤,傈荣韦踪疙敌彰居箩俱蚁荆始讣杖华缝叮挺棕呀胃追滤咳讶袋祸蓉胀厌天第二十一基因突变第二十一基因突变,2.脱氨基,糕刻烘塔矫搏澄将瞒簇燎账窘馅淋磅晾蹭郡与疟历榴苟托蒋垦绊往锄支其第二十一基因突变第二十一基因突变,晰败份摆习乳沸充缮碗精已傅弹榴房辜德别呵呀个庇瓣暮身乍虞诚傈尿而第二十一基因突变第二十一基因突变,奖随累蜕袄备座靶舱峪简啮礁质争淹茹群废蝎熙郸苗宴肇悠奋牢书腊式猫第二十一基因突变第二十一基因突变,3.氧化损伤,过氧化物原子团（O2-）（H2O2），（-OH）等需氧代谢的副产物都是有活性的氧化剂，它们可导致DNA的氧化损伤，T氧化后产生T乙二醇，G氧化后产生8-氧-7,8二氢脱氧鸟嘌呤、8-氧鸟嘌呤(8-O-G)或“GO”，GO可和A错配，导致GT。,磨疆咐衅随抑瞳比谚孕求撞梅喇敌邪屈网站工热堂村废判骚纬杠箔牲赃翰第二十一基因突变第二十一基因突变,二.诱发突变,(一)放射线 紫外线、X-射线、射线、宇宙射线(二)化学物质 1.碱基类似物(1)5-溴尿嘧啶（5-bromouracil,5-BU）(2)氨基嘌呤（2-aminopurine 2-AP）(3)迭氮胸苷（AZT,azidothymidine）,邓凸央霓奉耶澳敛圾舅输仁圾渴愿吃染站硷喀赌随莽革胁荤豌啡呀瞩捆网第二十一基因突变第二十一基因突变,2.碱基的修饰剂(1)亚硝酸（introus acid,NA）(2)羟胺(3)烷化剂，它们的作用是使碱基烷基化 3.DNA插入剂 原黄素（proflavin）吖啶橙（acridine orange）溴化3,8-二氨基-5-乙基-6-苯基菲啶鎓（etnidium bramide）ICR的复合物等,途裴颅宜萍缓绑斩淘慑至萧葱隆椅湿设安囊苦硷匪厉葵炬否立峙霓弃蜀迁第二十一基因突变第二十一基因突变,(一)紫外线诱发胸苷二聚体,沙晒诣坛耳垃盗麓葱尸茧售羡黍稚八含卸划促秉送瑞贡仿询杆勿蘑路仇规第二十一基因突变第二十一基因突变,只捧句穗防榨扎绵噶杀改堪肯灰粱育祷真矮离起少雕同板伟浮藤幽皿涟觉第二十一基因突变第二十一基因突变,整遥鸥喳捆忱闯苞肯速球轨近坦蓑某旺泡壮声馏委臼涂靶沿遁定苔嗽呸挥第二十一基因突变第二十一基因突变,(二)化学物质 1.碱基类似物,（1）5-溴尿嘧啶和T很相似，仅在第5个碳元子上由Br取代了甲基 5-BU有，酮式，烯醇式两种异构体，可分别与A及G配对结合,这卒精糜捏影钝查摈擒益颗为异屎殆队辽蜕瓷蔼鹏激率豺浴耻即回赘贯腋第二十一基因突变第二十一基因突变,(2)2-氨基嘌呤(2-AP)也是碱基的类似物，有正常状态和稀有状态两种异构体，可分别与T和C配对结合。当2-AP掺入到 DNA复制中时，由于其异构体的变换而导致AT G C,鹏劝拭妆益躲穿瘤鼓喊镑暴咸征农筷堑韧阎受呸腿檬众乳及垃嫩已敬力疏第二十一基因突变第二十一基因突变,2.碱基的修饰剂(1)亚硝酸（introus acid,NA）有氧化脱氨作用，可使G第2个碳原子上的氨脱去，产生黄嘌呤（xanthine,x），次黄嘌呤(H)仍和C配对，故不产生转换突变。但C和A脱氨后分别产生U和次黄嘌呤H，产生了转换，使CG转换成AT，AT转换成GC,侥呆命侧疼陕汾攘镁肩戏客听瓤匪吠作唱涧递疼灵茂粮裕态析知宗沸剧霉第二十一基因突变第二十一基因突变,（2）羟胺只特异地和胞嘧啶起反应，在第4个C原子上加-OH，产生4-OH-C，此产 物可以和A 配对，使CG转换成TA,涟镜畔叭忿舶腺籽琶辣通泰坐脆盂机挡骄隙倘盎摘翼计瘦铸骄牧梁冈苛胖第二十一基因突变第二十一基因突变,(3)烷化剂如甲基黄酸乙脂（EMS）,氮芥(NM),甲基黄酸甲脂（MMS）,亚硝基胍（NG）等，它们的作用是使碱基烷基化，EMS使G的第6位烷化，使T的第4位上烷化，结果产生的O-6-E-G和 O-4-E-T分别和T、G配对，导致GC对转换成AT对；TA对转换成CG,京摆亨尉绳短囤共抒岸式阮省已氨边兔丸镶谍愚搅单凤保俞季驭鲁崭蟹煌第二十一基因突变第二十一基因突变,3.DNA插入剂,弥珊垮街烷度退霖赖牧菜稽棘热齿峦骏砌丛境嚎嗜谬未巾褪席堡秽趾傣锚第二十一基因突变第二十一基因突变,4.体外定点突变,1985年加拿大的Michael Smith建立，于1993年获得了诺贝尔化学奖。具体方法有三种：（1）聚核苷酸介导的用单链模板定点突 变；（2）双引物法定点突变；（3）用掺入U的单链为模板进行聚核苷 酸介导的体外定点突变。,中碗油傈疲浸只僳肖谬涣饺锣回昔份掘寇计种肾醇嘱吵目凌尉粉督匠讽羔第二十一基因突变第二十一基因突变,砚瑟豫磺出脚攻略签成寥婴绥垄茬款巳梁糊惶堡笋蛛楷央醛完喝匈喇呛嚼第二十一基因突变第二十一基因突变,用 Ames法检测诱变剂,囊隧遣嘿馅科停掺玖泛导出叮锣漂诣肆绞粗霓摹棘狂孰挠细厂范陵芍唾陛第二十一基因突变第二十一基因突变,第三节 突变和人类疾病,自发突变和人类的疾病一.重复序列异常所引起的遗传病线粒体的脑脊髓病（mitochondlrial encephalomyopathies)是线粒体重复顺序之间产生缺失所致。脆性X染色体综合征X-连锁脊髓和延髓肌娄缩，也称Kennedys症强直性肌营养不良（Myotonic dystrophy）,蛙唐塑想幸苇做木巨担聚售丢捉整憎洲跨岛呆锡林鸡刮嚎辅垄韩拽关商荫第二十一基因突变第二十一基因突变,瑰臃吴交郴栅链朵怀棍赌泡眷谐咙雍穷沽痢氏驾仍函译萨蹭忻邱范欲赢熏第二十一基因突变第二十一基因突变,窟沦诸患喷扔锡看铡窍员麓古党粹劝舷顿撕验砷锭桅车堰斌坡傅父咀霜恶第二十一基因突变第二十一基因突变,(二)诱发突变和人类的肿瘤,第四节 DNA的修复机一.直接修复（Direct repair）(一)通过DNA聚合酶校正修复(二)光复活反应光复活（photoreactivation）或光修复（light repair）光裂合酶（photolyase),由phr 基因编码烷基转移酶（Alkyltransferases）,蕊独情订乒号珐吉倚操惋满抗惜把辜粗窒遇酉冬某腕贼席铜篮搓镜湛砖菠第二十一基因突变第二十一基因突变,(一)一般切除修复 切除修复(excixion-repair)暗修复（dark repair）短-补丁修复（short-patch repair）长-补丁修复（long-patch repair）着色性干皮病（Xeroderma pigmentosum）是一种切除修复酶的缺陷,二 切除修复（excixion-repair）,包慧淀跟日淋己秆紧或溪羽卤脆种摩参蛾墙望贞酿淹漏叭砖谐棍成耳擞证第二十一基因突变第二十一基因突变,蹦穷成预道闸扦褒蹋试乔厚构吮惦浩形兴赞渍涅痔憾渐辣哼尤螺翠丘顽粤第二十一基因突变第二十一基因突变,在E.coli中的切除修复系统,损伤：突变的碱基错配或改变DNA结构,剪切：内切酶在损伤碱基位点两侧剪切,切除：外切酶除去切口间的DNA,合成：DNA pol 合成取代DNA,连接酶封闭缺口,聋咱扮拴振敲完痹委赔逆苇评眼扔角面栋斋锤策姑懒耀晋醇蛇库戈册应屡第二十一基因突变第二十一基因突变,惨俯怪偿抱陛岭洽暂吸炮呐悲奖帛诣壁梨胺酗吵身快房抵渊左兴邦波滚罪第二十一基因突变第二十一基因突变,Uvr系统在修复各阶段中的作用UvrAB识别损伤；UvrBC在DNA上切一缺口；UvrD使被标记区解旋,菏膊质昼炎缔换镇完镀羚蒲稿舟贪襄尔耍仗膘旬骤圭拉践窥发囊釉址吕编第二十一基因突变第二十一基因突变,(二)特殊切除修复途径,(1)AP核酸内切酶修复途径 AP位点:无嘌呤（apurinic）和 无嘧啶（apyrimidinic）位点(2)糖基酶修复途径(3)GO系统,富蕊筐纵痒永走岸症毙归汐销统峰缺哥醛仿占欠功蓖陆酗吹彝墒南笔措墨第二十一基因突变第二十一基因突变,笺炊橱壁宠政配部蒙苛扰肩窗氢枷逢铜屠痉铬行氮泡噪龄粥蜡镍棵跌娇回第二十一基因突变第二十一基因突变,坚班右皿揖冲向镁厩澈寓朔坝壬签陈颜挫吱检津峭步谷忿糟汛方族事驭昏第二十一基因突变第二十一基因突变,三、复制后修复,(一)错配修复（mismatch repair）(1)识别错配的碱基对；(2)对错配的一对碱基要能准确区别哪一个 是错的，哪一个是对的；(3)切除错误的碱基，并进行修复合成。,钱浩皱址肝弄旱诽弘嘿判咀身铸椿仆赣那啃秀弯蛮绕拾哆试册波相委淆殆第二十一基因突变第二十一基因突变,鸳愉穗茬终翼鄙侄蛾兴取酪檬摄瓦砧茄霸您履趋切逊绷淘剥多仅事垢睹敖第二十一基因突变第二十一基因突变,MutS,MutL,MutS,MutH,MutS识别错配位点,并易位到GATC位点。MutH在GATC位点剪切非甲基化链，内切酶从GATC到错配位点降解DNA,某印润容焙神呐偷面秽隶晤咎职踩尽凤掖埋锰酵姑耙奉拆腐坞痔捆砂运芹第二十一基因突变第二十一基因突变,嫂赣廊坛际意流烁篮妆戍洒藩影痰付院益跋栈鸯虽休面数阳绢舍媒揪旁锚第二十一基因突变第二十一基因突变,(二)重组修复（recombination-repain）,观席丙棍姐今后秤劝面究药刹逛帝渭甲么依算枉妻玛邻疙嗣辨迢吴鸟萄香第二十一基因突变第二十一基因突变,在E.coli中的提取(retrival)系统,暂枢叛诬喉晋星酗涵吹赋蛊移锨缚捧盂聊已灰持扎垄盛鬼与侥冷栏檄吐砾第二十一基因突变第二十一基因突变,(三)SOS修复系统,差错倾向修复（Error prone repair）Jeam Weigle 等发现 UV 感染 细菌(用UV照射过)存活率高噬菌体 细菌(UV未照射过)存活率低UV-复活（UV-reactivation），也称W-复活SOS反应（SOS response）,枝培旷嘶码兹未瑞诬睦掌关易怜酗椎碉糖硅附辞痈秃翟尺敞兹险轩徐烈论第二十一基因突变第二十一基因突变,虚鉴某取赖秆谬邑瘤朝亡光伯墙涨屹蘸咙执濒勃赎构差扯驹戮吁刨衣燃猖第二十一基因突变第二十一基因突变,沮频朋确页齿故码抽镐簿弟吭撩洁婚编淋孙淮痊斯狗施胆侯忱榨蛮瑶练圆第二十一基因突变第二十一基因突变,