分子生物学第五讲DNA的损伤修复与DNA转座文档资料.ppt
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1、第一节 损伤因素及其类型第二节 复制过程中的错配修复第三节 损伤修复,第四节 细菌中的转座成分 第五节 真核生物中的转座成分,第一节 损伤因素及其类型,引起损伤的因素:自发性损伤(复制中的损伤、碱基的自发性化学改变、自发脱碱基、细胞的代谢产物对DNA的损伤)物理因素引起的损伤(电离辐射、紫外线)化学因素引起的损伤(烷化剂、碱基类似物)引起损伤的类型:碱基脱落、碱基(或核苷)改变、错误碱基(碱基的取 代)、碱基的插入或缺失、链的断裂、链交联(链内、链 间)、嘧啶二聚体等等,广义的修复系统:DNA聚合酶的校对功能(复制的范畴)错配修复系统 损伤修复系统(光复活、重组修复、SOS修复等),第二节 复
2、制过程中的错配的修复,DNApol(=10-8)经第二次校正=10-11,错配修复系统(MRSMismatch RepairSystem),1、错配修复碱基来源:校正活性所漏校的碱基 使复制的保真性提高102103倍,2、错配修复系统(Mismatch repair system),DNA polymeraseHelicase SSB 外切核酸酶(和)连接酶,MCE(mismatch correct enzyme)3 subunits mutH,L,S,(1)组成,DNA合成过程中的甲基化变化,DNA中的GATC(palindromic seq.)为m6A甲基化敏感位点,平均每2kb左右有一G
3、ATC seq.,错配修复系统受甲基化的引导,甲基化程度的差异,a、MutH/MutS 扫描识别错配 碱基和邻近的GATC序列 切点甲基化GATC中 G的5侧,DNA helicase II,SSB,exonuclease I去除包括错 配碱基的片段,DNA polymerase III 和 DNA ligase 填充缺口,昂贵的代价用于保证DNA的准确性,(2)修复过程,外切核酸酶切割切点的5端(错配碱基在切点的5端)-3端(-3端),3、尿嘧啶-N-糖苷酶系统(ung system),修复尿嘧啶的来源:dUTP的渗入 胞嘧啶的自发脱氨氧化,-TAGC-ATCG-,-TAGC-A CG-,U
4、,G,C,U,A,-TAGC-A CG-,-TAGC-ATCG-,第三节 DNA损伤的修复,一、嘧啶二聚体的产生,相邻的胸腺嘧啶,胸腺嘧啶二聚体,1、光复活(photo reactivation),-TT-AA-,复制前、不容易出错,400 nm 蓝光、PR 酶(photo-reactivation enzyme)光敏裂合酶(photolyase),二、二聚体修复的机制,2.切除修复ExisionRepair,复制前进行 不易出错,UvrA,B,C gene 内切核酸酶(Endonucleases)外切核酸酶(Exonuclease)DNA pol Ligase,碱基切除修复,核苷酸切除修复,
5、碱基切除修复,核苷酸切除修复,螺旋酶,Pol 螺旋酶,连接酶,切,补,切,封,3.重组修复(RecombinativeRepair),后复制修复、E.coli的挽回系统,该系统存在的实验证据,Rec-A.gene 以某种方式参与DNA损伤修复,Rec修复系统比切除修复系统更有效,目前知道 Uvr系统负责切除二聚体 Rec系统负责消除没有被切除的二聚体 可能造成的后果,修复时期的证明,与Rec-A蛋白引起的重组(strand transfer)有关,TT dimer未被修复,仅表现在后代群体中TT dimer 浓度的稀释,链的非准确转移,导致突变机率的增加,修复相关机制:,重组修复(链转移修复)
6、,复制后修复 容易出错,RecA,DNApolymerae ligase,二聚体后起始,RecA,聚合酶、连接酶,重组修复后的损伤位点可由其它机制进一步修复,4.易错修复(SOS修复 SOS repair),80 10 100mut.100%50%10%,损坏的噬菌体 DNA 在E.coli A被修复 E.coli 的SOS修复能被U.V.诱导(A&B)SOS 修复过程有非常高的突变频率(易出错),UV 复活或 W复活(Jean Weigh),(1)实验证据,(2)SOS 修复机制,SOS 修复无模板指导的DNA复制,大剂量的紫外线照射,大量的二聚体产生,SOS系统诱导,错误潜伏的复制超越二聚
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