最新生物化学DNA的突變與修復PPT课件..ppt

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1、生物化學,DNA的突變與修復DNA Mutation and Repair,贯黑镭馁寸哩让处韭国颈牙溅万喷八冬淌桓抿荐蚀密崖仑政特困银宦肄趁生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,DNA的突變與修復,DNA methylation Can also lead to mutations DNA repairTypes of DNA damageTypes of repairDirect repairNucleotide excision repairbase excision repairPostreplication repairMismatch repair

2、,忘晕兽汐颐伤蜜砚改砾孝驼溯锹汁班呀卵搪遂蓄盗贮贫匙滴弓棋姑希踩跺生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,突變由數種DNA鹼基序列改變所產生,一個鹼基對置換(substitution)鹼基刪除(deletion):一或多對鹼基被刪除嵌入(insertion):一或多對的鹼基嵌入DNA一股中,晋瘸犊最粟叠优清猜耗仔菱玩焕凄团势注久抽呛熊罢茵桅浙堕晚镊氯鞭弧生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,一個鹼基對置換(transition),一個鹼基置換另一個是最常見的突變型式。有兩種可能的型式。同類置換(transition)其為將一

3、個嘌呤以另一種嘌呤置換或一種嘧啶被另一種嘧啶取代。相反地 異類置換(transversion)則以嘧啶置換嘌呤，或以嘌呤置換嘧啶。,A,T,G,C,A,T,G,C,同類置換(transition),A,T,G,C,A,T,G,C,異類置換(transversion),隅轿孔俱恍箱挽瞬由蒲蹋辊什蒙赃网阻喂姑鲁朔赁注蹭腹刨酬获纳谐躇羡生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,鹼基對置換所造的突變,錯誤意義突變(missense mutation):結果造成錯誤基因，錯誤胺基酸,务往笔盅琢盐亲攒撮皋惮殉啮碗鸥寸蚂蝇画岁肌射朱葫牟尘汰棉坝喇税揍生物化学DNA的突變與修復

4、PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,鹼基對置換所造的突變,無意義突變(nonsense mutation):結果造成錯誤基因，出現停止訊息，提前終止蛋白質合成。,酣半穗君成粳矛逛熟宦峨翱级存逃抄宾买纤瑰血辜蚊鄂烩敏盂仆测锰粟赫生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,鹼基對置換所造的突變,有意義突變(sense mutation):雖然基因突變，但基因意義並未改變，仍然出現相同的胺基酸。,降池誓粘圃脓棋迄泊立渤骨君楔株贝燕赵褐棍渭嚼澄钥涤客陡漠轴贯岂搁生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,突變由數種DNA鹼基序列改

5、變所產生,鹼基刪除(deletion):一或多對鹼基被刪除嵌入(insertion):一或多對的鹼基嵌入DNA一股中,木隔稀诵仔鸿姻简参丈空必鹅亲皆锦舱验孩女殷幂足害久醛噪菌很厅扩肥生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,N,N,N,H,C,H,O,5-methyl cytosine,N,N,O,H,T,O,thymine,N,N,N,H,C,H,O,5-methyl cytosine,N,N,O,H,U,O,uracil,+H2O,-NH3,DNA中的甲基化的胞嘧啶會以相當的速率自動地去胺形成尿嘧啶，他們之間僅有的不同只是胸腺嘧啶(thymine)的甲基代替

6、了尿嘧啶的C-5之氫。,尿嘧啶,胸腺嘧啶,甲基化的胞嘧啶,-NH3,胞嘧啶的去胺作用可能引起突變,仿私吃去针蒲财热乓耕崭只敷密恢涕苔萝阐猪握冬格芋苯刘拥镍壳创秉蚊生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,胞嘧啶的去胺作用可能引起突變,胞嘧啶的去胺作用可能引起突變，因為尿嘧啶與腺嘌呤(adenine)配對，所以子股之一會含AU鹼基對而不是最初的GC鹼基對,C T,U,A,察小拯局破访仇怖棕叁殿游埔罐验戊须踩斌榨阵酵杯延疥溉捐垢钥虑豌剃生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,為什麼甲基化的鹼基被DNA使用而非RNA,胸腺嘧啶上的甲基

7、是其與去胺胞嘧啶的分辨標籤。如果胸腺嘧啶在DNA中沒有被使用到，正確位置上的尿嘧啶便很難從脫胺形成的胞嘧啶中分辨出來。這個缺陷可能持續而沒被注意到，則在子代DNA分子之一的一個GC鹼基對必然後突變成AU。避免這種突變則靠一種只找尿嘧啶而不理胸腺嘧啶的修補系統。在DNA中使用胸腺嘧啶。而不用尿嘧啶似乎是為了提高基因訊息的準確性。相反地，RNA不被修復，所以尿嘧啶在RNA中被使用，因為它是耗費較少的建造材料單元。,膳平陷滑苏哺萌氯题鸡屏隶旗匿裂挤墩演蒲外茅挽塔挝窑踏哭辜昭锡抵吮生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,化學突變-5-溴尿嘧啶(5-bromouraci

8、l),鹼基類似物(Base analogs)，如 5-溴尿嘧啶(5-bromouracil)，可合併入 DNA。在DNA 複製中。因改變鹼基配對的結果而導至置換突變5-溴尿嘧啶為胸腺嘧啶(thymine)的相似物，正常情況與腺嘌呤(adenine)配對。,诡橱琼驯众铺溶菊保雅谢研皆苔午器吭企羽鸳芬酬宠司冻摘徒钧重牵搓来生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,化學突變-2-aminopurine,2-aminopurine通常與胸腺嘧啶配對。2-Aminopurine可與 胞嘧啶(cytosine)形成單一的氫鍵。2-aminopurine可以產生 ATGC 置

9、換。,陛钵餐食撮负抚雷遗灾型藩焚跃呼制打退粟贯喷做畅析丁朵羽恐蔓犹坡斩生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,其他突變原-化學性修飾DNA鹼基,原本腺嘌呤(adenine)與胸腺嘧啶配對亞硝酸(nitrous acid)與含胺基的鹼基反應。腺嘌呤(adenine)被氧化性去胺反應成為亞黃嘌呤(hypoxanthine)結果亞黃嘌呤與胞嘧啶配對。而不與胸腺嘧啶配對。,徐独近庸档宝枚皑选倒头墓卤揍完幢戌导杖瞥呆沁辛车朱戎膏呢货爷织琶生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,其他突變原-化學性修飾DNA鹼基,原本胞嘧啶(cytosin

10、e)與鳥糞嘌呤(guanine)配對胞嘧啶經由去胺作用(deamination)成為尿嘧啶(uracil)，結果尿嘧啶與腺嘌呤配對而不是鳥糞嘌呤配對,绸瑰炽度六叼蜀颅抽硒对之涸挨迫果镜弃绰锤沙岛呸杖铃渤口冈萤迷双尧生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,DNA修補（DNA repair),所有的細胞擁有修補的機制:鹼基可能被改變或丟失，支架磷酸二酯鍵(phosphodiester bond)可能被破壞，而雙股間可能共價性地交叉連接。這些損傷是由於離子化放射線，紫外線和許多化學物質所引起。大部分DNA所受的破壞可以被修補，因為遺傳訊息是貯存在雙股螺旋的兩股上，因

11、此一股失去的訊息可由另一股取回。,贪檬幌版市畸棱蓉蓉秋剑晴阿并易朴江泼段爹汤朋礁挡敏冤模梳擎梁窿舀生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,照射紫外光引起DNA的損傷-嘧啶二聚體(pyridine dimers),DNA股上鄰近的嘧啶殘基可以變成共價連結。如此的嘧啶二聚體不能適合雙螺旋，因此複製和基因表現會受到阻礙，直到損傷被移除。,甄然捣拉螺础免黎芋毗释翱麦紊柴匿绿兆神卜码沈赞孵歼吭买镣图泄漫迟生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,嘧啶二聚體的切除-Uvr ABC酵素複合體,2個 UvrA 蛋白質與 UvrB蛋白組成一個酵素

12、複合體偵測到嘧啶二聚體所產生的扭曲變形利用ATP水解，UvrA 蛋白質解離留下UvrB 蛋白質與扭曲不為結合,灯牛勿耽呀膨旬漓梭磁曼嘿碧牙彪翁蹋脱幢滴拍摊秸韶英曝逾弹跌缀诅驻生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,現在 UvrB 結合 UvrC 蛋白質UvrC 活化 UvrB在二聚體的5側第7個核苷酸遠處及3第4個核甘酸遠處UvrC 與 UvrB 結合在DNA扭曲變形的片段上,纽俄栗搜哇雪邯和压拢覆洽迂静否苗苦苫李俘溅液靴樱市洛晋辛卯造南俭生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,由高專一性的excinuclease(UvrD)

13、切除，然後離開。順便移走Uvr CDNA聚合酶進入這個裂隙以完成修補合成。裂痕(nicked)股的3端是primer，而完整的互補股是模板。也移走Uvr B最後，新合成的DNA片段與DNA鏈的原來部分由DNA連接酶加以連接,氮素命并餐睡冀娥塘尼胯朗一虾阅吗威电窘柒潦黍哼北支幢州履烁统冯粹生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,嘧啶二聚體的切除-光解酶(photolyase),嘧啶二聚體也可以被光化學反應所分割。細胞含有一種光反應酶(photoreactivating enzyme)稱為光解酶(photolyase)。當光解酶結合到DNA的變形區域時，即具近紫外

14、光及藍色的光譜區域的吸收帶。吸收光子造成了激動態切割二聚體回到其原始鹼基。,梆揽度们享国秤烦痕伙换要蔫搏坡妮禁胰广罢氢刊恳化惨照煤厘捉腥灸焉生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,鹼基刪除修補(BER,base excision repair)-特定的N-糖苷酶(N-glycosylases)會移除突變的鹼基,一種特定的N-糖苷酶水解核苷酸間的糖苷鍵。完整的DNA的骨架中一個鹼基遺失了。這個洞叫做AP位置，一個核酸內切酶(endonucleases)或辨認出這個缺陷，並割裂失去的鹼基旁邊之骨架。DNA聚合酶切除殘基單位並嵌入需修補的鹼基，即受末破壞互補股上鹼基

15、存在之指示。最後，由DNA連接酶(DNA ligase)來封閉修復股。,毁拳髓衷孺鹤鱼烃迈饱利胆怒柳迂反饮异辕陆桥砧帮押软仗疥袄劣窃剑剩生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,DNA糖苷酶結合受損部位,無嘌呤核酸內切酶(apurinc endonucleases)或無嘧呤核酸內切酶(apyrimidine endonucleases)負責辨識移除後所留下的AP位置，並將包含空隙在內的一小段DNA切除，,DNA聚合酶會以剩下的一股DNA為模板，進行DNA之合成，最終DNA連接酶將新合成的DNA與舊有的DNA連接起來。,水解核醣糖苷鍵出現一個洞叫做AP位置,钮跳姻

16、晨伶陇迸层话绩涉舀忠灸趋终迢耕傣楞哇辟见鸡买喊套宽奋挚沏托生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,烷化劑(alkylating agent),烷化劑(alkylating agent)通常會把甲基或乙基加在DNA的氮鹼基上，以致DNA複製時發生錯誤配對，最後導致DNA的突變。此細胞必須使用刪除修補(excision repair)來移除經烷化劑修飾的鹽基或受損的DNA，以避免DNA序列發生突變。,N,N,N,N,H2N,sugar,會把甲基或乙基加在DNA的氮鹼基,guanine,O6-alkyl guanine,析棘藩悄挖剑坦牺辜糟薯耶钠舷摘叮乙亚杀用惑扩孤戴尹彻肖漾脖情僵凛生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,G C,烷化的O6-methylguanine造成GCAT置換,戮侗懒渐烙狸胯颖获塞棒革唆就谦辈灵慎给靡丧夜圈平簧猛峦芍尘糜最陆生物化学DNA的突變與修復PPT课件生物化学DNA的突變與修復PPT课件,