分子生物学导论3 突变和修复2017-10

DNA的损伤
自发复制错误： 10－9 自发脱嘌呤、脱嘧啶、脱氨基、自发水解 细胞呼吸副产品——自由基损伤碱基 紫外线损伤（最易形成TT二聚体） 电离辐射损伤
碱基破坏、戊糖分解、链断裂、DNA交联 化学损伤
碱基类似物，致癌化学品（EB）
1. 一个正常的生物体叫作野生型（wild type, WT）,
2016诺奖化学奖：分子机器，有机化学与纳米、生化之间的桥梁
设计和做出了只有头发丝千分之一粗细的分子机器。他们成功地将分子连在一起，共同设计 了包括微型电梯、微型电机还有微缩肌肉结构在内的所有分子机器。
2017年诺贝尔化学奖
开发冷冻电子显微镜用于溶液中生物分子的高分辨率结构测定
大隅良典，1945年2月9日出生于日本福冈。1974年从东京大学获得 博士学位。1974年至1977年，他在美国洛克菲勒大学做博后，随后返回日 本，任职于东京大学。2009年起，为东京工业大学教授。
2. 如果DNA发生改变，就会使生物体的 某些性状有所改变，这种改变了性状 的生物体相对于正常的生物体来说， 就成为突变体（mutant）。
当突变发生在体细胞中时，突变只能作用于携带该细胞 （或该细胞的后裔细胞）的个体； 当突变发生在性细胞中时，突变可遗传给下一代。
3.突变（mutation）:生物基因组DNA 上发生的可遗传的改变.
按平均数而言，
碱基突变率是每代10-9～10-10，即 1000bp的基因以每代的概率突变，
细菌基因组的突变率是每代3×10-3。
突变
染色体畸变
基因突变
自发突变
诱发突变
复制错误
碱基错配 DNA 复制跳格
脱嘌呤 化学错误 脱氨基
氧化损伤 放射线----产生嘌呤二聚体
碱基类似物:5BU,2AP 化学诱变剂 碱基修饰物:NA,HA,烷化剂
DNA 插入剂:吖啶类
1、突变
1.1 单碱基变化 1.2 结构畸变 1.3 突变的效应 1.4 突变热点 1.5 诱变剂
1.1 单碱基变化（点突变）
常见的单碱基突变是转换 （transition），即：一个嘧啶变成 另一个嘧啶，或是一个嘌呤变成另一 个嘌呤，也就是C→T，A→G；或反过
来（vice versa）。
迈克尔·罗斯巴什
(Michael Rosbash) 美国国家科学院院士 美国布兰戴斯大学 霍华德休斯医学研究所
迈克尔·杨
(Michael W. Young)
1975年美国德州大学博士学位。 1975年至1977年，斯坦福大学做博
后。1978年任职于美国洛克 菲勒大学
课后复习题
一、名词解释
1. 半保留复制 2. 半不连续复制 3. 复制叉、复制子 4. 前导链和滞后链(随后链) 5. 冈崎片段 6. DNA聚合酶 7. Klenow片段 8. θ型复制
核糖体的结构和功能
三位科学家都采用了Ｘ射线蛋白质晶体学的技术，标识出了构成核 糖体的成千上万个原子。这些科学家们不仅让我们知晓了核糖体的 “外貌”，而且在原子层面上揭示了核糖体功能的机理。“认识核 糖体内在工作的机理，对于科学理解生命非常重要。” 用三维模型来显示不同的抗生素如何抑制核糖体功能，“这些模型 已被用于研发新的抗生素，直接帮助减轻人类的病痛，拯救生命”。
2016年诺奖生理学或医学奖得主：Yoshinori Ohsumi(大隅良典)的细胞自噬
发现并阐释了细胞自噬的机理，而细胞自噬过程是细胞成分降解和回收利用的基础。
2017诺贝尔生理学或医学奖
发现控制生理节律的分子机制
杰弗里·霍尔
(Jeffrey Hall)
Brandeis University,
USA
二、简答题
1. 原核生物DNA复制的特点。 2. 大肠杆菌基因组DNA复制的过程和特点。 3. 原核细胞和真核细胞的DNA复制有何异同点？
2021/1/8
6Baidu Nhomakorabea
第3章 DNA的突变与修复
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本次内容
一、DNA的突变 二、DNA的修复 三、DNA的转座
另一种不常见的形式是颠换（transversion ） ， 即 ： 一 个 嘌 呤 被 一 个 嘧 啶替代，或反过来，结果AT变成了TA 或CG。
转 换 和 颠 换 造 成 点 突 变 （ point mutation）。
转换
发 生 频 率
颠换
单核苷酸的多态性（SNP）
全称Single Nucleotide Polymorphisms，是指在基因组上单个核苷酸的变异，包 括转换、颠换、缺失和插入，形成的遗传标记，其数量很多，多态性丰富。从理论上来 看每一个SNP 位点都可以有4 种不同的变异形式,但实际上发生的只有两种，即转换和颠 换,二者之比为2：1。
3. 所有的组织都有可能随机地与环境反应产生 突变，这种突变叫做自发突变 （spontaneous mutagenesis）。
是DNA复制中（或参与DNA复制的其他事件中）的差错或环境伤害 的结果。 突变是罕见事件，对好的表型有害的自发突变在进化过程中被淘汰。
4. 自发突变的发生率对每个组织来说都是特征 性的，这种特征是背景水平（background lever，本底水平）的突变。
单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP),主要是指在基因组水平 上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。一般而言,SNP 是指变异频率大于1 %的单核苷酸变异。它是人类可遗传的变异中最常见的一种。占所有已知多态性的90% 以上。SNP在人类基因组中广泛存在，平均每500～1000个碱基对中就有1个，估计其总 数可达300万个甚至更多。因此,SNP成为第三代遗传标志,人体许多表型差异、对药物或 疾病的易感性等等都可能与SNP有关。
突变的本底水平指一个生物体的基因组中序列变化积聚的速率。
5. 使用了诱变剂的突变叫诱发突变（induced mutagenesis）
✓ 突变为生物进化提供了物质基础。
✓ 突变有多种形式，从大片段DNA的插入（或 缺失）一直到单个碱基的突变。
✓ 突变可以自发产生，也可以通过诱变剂的诱发 产生。
✓ 任何生物体的突变率取决于，突变的发生及其 被消除之间的平衡。