基因突变与修复PPT讲稿课件.ppt

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1、基因突变与修复课件一、突变突变（突变（Mutation,Mutation,即基因突变）指细胞中的遗传基因即基因突变）指细胞中的遗传基因（通常指存在于细胞核中的脱氧核糖核酸）发生的（通常指存在于细胞核中的脱氧核糖核酸）发生的改变。它包括单个碱基改变所引起的点突变，或多改变。它包括单个碱基改变所引起的点突变，或多个碱基的缺失、重复和插入。原因可以是细胞分裂个碱基的缺失、重复和插入。原因可以是细胞分裂时遗传基因的复制发生错误、或受化学物质、辐射时遗传基因的复制发生错误、或受化学物质、辐射或病毒的影响。或病毒的影响。突变通常会导致细胞运作不正常或死亡，甚至可以突变通常会导致细胞运作不正常或死亡，甚至可

2、以在较高等生物中引发癌症。在较高等生物中引发癌症。但同时，突变也被视为但同时，突变也被视为物种进化的物种进化的“推动力推动力”：不理想的突变会经天择过：不理想的突变会经天择过程被淘汰，而对物种有利的突变则会被累积下去。程被淘汰，而对物种有利的突变则会被累积下去。几乎任何导致几乎任何导致DNADNA损伤的因素都能够导致损伤的因素都能够导致DNADNA突变，前提是它们造成的损伤在突变，前提是它们造成的损伤在DNADNA复制之前还没有被细胞内的修复系统修复，复制之前还没有被细胞内的修复系统修复，因此，可以这样认为，导致因此，可以这样认为，导致DNADNA损伤的原损伤的原因在某种意义上就是导致因在某种

3、意义上就是导致DNADNA突变的原因。突变的原因。由内在因素引起的突变被称为自发性突变，由内在因素引起的突变被称为自发性突变，由外在因素引发的突变被称为诱发突变。由外在因素引发的突变被称为诱发突变。各种导致各种导致DNADNA突变的内外因素总称为突变突变的内外因素总称为突变原。原。1、突变的起因、突变的起因1、突变的起因细胞内源的因素环境因素-例如化学试剂、污染物和例如化学试剂、污染物和UVUV线线疾病治疗-例如离子辐射和化疗例如离子辐射和化疗细胞内源因素复制错误（P496)DNA合成过程中出现碱基错配而引起了碱基替换。互变异构体 复制滑移 DNA本身的不稳定脱脱嘌嘌呤呤/脱脱嘧啶嘧啶碱基的自

4、碱基的自发发脱氨基脱氨基活性氧的作用 DNA,DNA,蛋白蛋白质质和脂和脂质质的氧化的氧化（互变异构体互变异构体）烯烯醇式的醇式的T和和G的配的配对对 复制打滑引起的移框突变复制打滑引起的移框突变 *脱嘌呤比脱嘧啶更容易脱嘌呤比脱嘧啶更容易*在在DNADNA分子上产生分子上产生APAP位点位点1.1.大肠杆菌大肠杆菌-1 1 次脱嘌呤次脱嘌呤/基因组基因组/复制复制2.2.嗜热水生菌嗜热水生菌-300300次脱嘌呤次脱嘌呤/基因组基因组/复制复制3.3.哺乳动物细胞哺乳动物细胞-10 00010 000次脱嘌呤次脱嘌呤/基因组基因组/复制复制脱嘌呤/脱嘧啶DNA分子上的自发脱嘌呤作用和自发脱氨

5、基作用分子上的自发脱嘌呤作用和自发脱氨基作用活性氧（ROS）*由正常的细胞代谢产生由正常的细胞代谢产生*线粒体利用细胞线粒体利用细胞 85%O85%O2 2，是，是ROSROS的主要的主要来源来源*导致导致DNADNA、蛋白质和脂质损伤、蛋白质和脂质损伤*常见的形式：常见的形式：过氧化氢过氧化氢(H(H2 2O O2 2)超氧化物自由基超氧化物自由基(O(O2 2-)羟基自由基羟基自由基(HO(HO)过氧亚硝基阴离子过氧亚硝基阴离子 (O=NOO(O=NOO-)烷过氧化物烷过氧化物(ROOH)(ROOH)烷氧自由基烷氧自由基(RO(RO)活性氧的碱基修饰作用活性氧的碱基修饰作用 自发脱氨基和活

6、性氧作用引起的碱基转换自发脱氨基和活性氧作用引起的碱基转换 环境（诱变）因素(P500)化学试剂化学试剂 碱基类似物、脱氨剂碱基类似物、脱氨剂、烷化剂烷化剂、嵌入剂嵌入剂物理因素物理因素 UV、离子辐射(-射线、x-射线）、高温诱变剂诱发的点突变诱变剂诱发的点突变 碱基类似物诱发的点突变碱基类似物诱发的点突变 鸟嘌呤的甲基化导致碱基错配鸟嘌呤的甲基化导致碱基错配 溴化乙锭诱变效应嵌入试剂诱发的移框突变嵌入试剂诱发的移框突变 紫外线引起的碱基损伤紫外线引起的碱基损伤 离子辐射引起的离子辐射引起的DNA链断裂链断裂 DNA损伤的因素和损伤的主要类型损伤的因素和损伤的主要类型损伤类型损伤类型实例实例

7、/原因原因碱基丢失碱基丢失自发脱碱基（热、酸），脱嘌呤自发脱碱基（热、酸），脱嘌呤 脱嘧啶脱嘧啶碱基修饰碱基修饰形成碱基复合物，例如，形成碱基复合物，例如，8-8-羟基脱氧鸟嘌呤（离子辐射或活羟基脱氧鸟嘌呤（离子辐射或活性氧），性氧），6-6-烷基鸟嘌呤（烷基化试剂）烷基鸟嘌呤（烷基化试剂）碱基交联碱基交联嘧啶二聚体和嘧啶二聚体和6-46-4光产物（光产物（UVUV）碱基转换碱基转换CUCU，AIAI（自发脱氨基）（自发脱氨基）碱基错配碱基错配GTGT（4 4种种dNTPdNTP浓度不平衡、碱基的互变异构或碱基之间的差浓度不平衡、碱基的互变异构或碱基之间的差别不足）别不足）DNADNA链断裂链

8、断裂因磷酸二酯键被破坏引起单链断裂或双链断裂（离子辐射或因磷酸二酯键被破坏引起单链断裂或双链断裂（离子辐射或特殊的化学试剂），因脱氧核糖环特殊的化学试剂），因脱氧核糖环3 3号位发生断裂引起的号位发生断裂引起的DNADNA链断裂（博来霉素）链断裂（博来霉素）DNADNA链间交联链间交联互补双链之间产生交联（双功能试剂的作用）互补双链之间产生交联（双功能试剂的作用）DNADNA与蛋白与蛋白质的交联质的交联UVUV突变的类型L点突变是指点突变是指DNA DNA 分子某一位点上所发生的一种碱分子某一位点上所发生的一种碱基对变成另外一种碱基对的突变。基对变成另外一种碱基对的突变。L移码突变是指在一个蛋

9、白质基因的编码区发生的移码突变是指在一个蛋白质基因的编码区发生的一个或多个核苷酸（非一个或多个核苷酸（非3 3的整数倍）的缺失或插入。的整数倍）的缺失或插入。2、突变的影响突变对基因组的影响（P503)n n同义突变同义突变(synonymous mutation)n n错义突变错义突变(missense mutation)n n无义突变无义突变(nonsense mutation)n n通读突变通读突变(readthrough mutation)n n移码突变移码突变(frameshift mutation)碱基突变的几种方式碱基突变的几种方式 移框突变移框突变 突变对多细胞生物的影响LDN

10、ADNA突变可能是隐性的，也可能是显性的。突变可能是隐性的，也可能是显性的。L单倍体不足：单倍体不足：突变后，正常的等位基因所编码的蛋白不足以突变后，正常的等位基因所编码的蛋白不足以 维持正常的应有的生物学功能维持正常的应有的生物学功能 。L功能获得：功能获得：赋予蛋白异常活性，很多发生在调控序列。赋予蛋白异常活性，很多发生在调控序列。突变对微生物的影响突变对微生物的影响选择性突变选择性突变选择性突变选择性突变:在选择性培养基上能快速鉴别与区分的突变。在选择性培养基上能快速鉴别与区分的突变。在选择性培养基上能快速鉴别与区分的突变。在选择性培养基上能快速鉴别与区分的突变。非选择性突变：无法用选择

11、性或鉴别性培养基来鉴别与区分的非选择性突变：无法用选择性或鉴别性培养基来鉴别与区分的非选择性突变：无法用选择性或鉴别性培养基来鉴别与区分的非选择性突变：无法用选择性或鉴别性培养基来鉴别与区分的微生物突变。微生物突变。微生物突变。微生物突变。由野生型菌株（由野生型菌株（由野生型菌株（由野生型菌株（wild type strainwild type strain）通过基因突变通过基因突变通过基因突变通过基因突变而丧失合成一种或几种生长因子的能力。而丧失合成一种或几种生长因子的能力。而丧失合成一种或几种生长因子的能力。而丧失合成一种或几种生长因子的能力。在培养野生型菌株的基本培养基不能生长，但可在加

12、入对在培养野生型菌株的基本培养基不能生长，但可在加入对在培养野生型菌株的基本培养基不能生长，但可在加入对在培养野生型菌株的基本培养基不能生长，但可在加入对应的生长因子后能从基本培养基中筛选出。应的生长因子后能从基本培养基中筛选出。应的生长因子后能从基本培养基中筛选出。应的生长因子后能从基本培养基中筛选出。营养缺陷型（营养缺陷型（P506P506）原始或出发菌株原始或出发菌株对某种化学或物理因子无抗性对某种化学或物理因子无抗性经基因突变后成为具有抗性经基因突变后成为具有抗性可在加有相应理化因子的平板中选择可在加有相应理化因子的平板中选择抗性突变型抗性突变型出发菌株经突变出发菌株经突变出发菌株经突

13、变出发菌株经突变在某种条件下可生长，而在另一种条件下不能生长繁在某种条件下可生长，而在另一种条件下不能生长繁在某种条件下可生长，而在另一种条件下不能生长繁在某种条件下可生长，而在另一种条件下不能生长繁殖。殖。殖。殖。例：例：例：例：E.ColiE.Coli Ts Ts突变株，即温度敏感突变株突变株，即温度敏感突变株突变株，即温度敏感突变株突变株，即温度敏感突变株,有些菌株有些菌株有些菌株有些菌株在在在在3737 o oC C下生长正常下生长正常下生长正常下生长正常,却不能在却不能在却不能在却不能在4242 o oC C下生长下生长下生长下生长;T;T4 4噬菌体的噬菌体的噬菌体的噬菌体的某些突

14、变株在某些突变株在某些突变株在某些突变株在25 25 o oC C下具有感染性下具有感染性下具有感染性下具有感染性,而而而而3737 o oC C下丧失下丧失下丧失下丧失条件致死突变型条件致死突变型即由突变而产生即由突变而产生即由突变而产生即由突变而产生个体或菌落形态所发生的非选择性突变个体或菌落形态所发生的非选择性突变个体或菌落形态所发生的非选择性突变个体或菌落形态所发生的非选择性突变例例例例:孢子有无或颜色变化、鞭毛有无或荚膜孢子有无或颜色变化、鞭毛有无或荚膜孢子有无或颜色变化、鞭毛有无或荚膜孢子有无或颜色变化、鞭毛有无或荚膜有无的突变，有时可引起菌落表观改变而具有无的突变，有时可引起菌落

15、表观改变而具有无的突变，有时可引起菌落表观改变而具有无的突变，有时可引起菌落表观改变而具有选择性。有选择性。有选择性。有选择性。形态突变型形态突变型基因突变基因突变导致菌体抗原结构发生变化导致菌体抗原结构发生变化类型多：细胞壁成份改变或丧失、荚膜改变类型多：细胞壁成份改变或丧失、荚膜改变或丧失及鞭毛的有无等。或丧失及鞭毛的有无等。抗原性突变型抗原性突变型由基因突变所致的获得代谢产物的产量高于出发菌株之变异由基因突变所致的获得代谢产物的产量高于出发菌株之变异由基因突变所致的获得代谢产物的产量高于出发菌株之变异由基因突变所致的获得代谢产物的产量高于出发菌株之变异株，常称产量突变株或高产菌株（株，常

16、称产量突变株或高产菌株（株，常称产量突变株或高产菌株（株，常称产量突变株或高产菌株（high producing mutanthigh producing mutant）。）。）。）。产量性状是多基因与复杂因素的综合结果，故获取高产菌株产量性状是多基因与复杂因素的综合结果，故获取高产菌株产量性状是多基因与复杂因素的综合结果，故获取高产菌株产量性状是多基因与复杂因素的综合结果，故获取高产菌株是一个逐步累积、变异机理十分复杂探索过程。是一个逐步累积、变异机理十分复杂探索过程。是一个逐步累积、变异机理十分复杂探索过程。是一个逐步累积、变异机理十分复杂探索过程。分为：正变株（分为：正变株（分为：正变株

17、（分为：正变株（plus mutantplus mutant）、负变株（）、负变株（）、负变株（）、负变株（minus mutantminus mutant）产量变异型产量变异型高频突变是非正常基因修复的结果高频突变是非正常基因修复的结果高频突变是非正常基因修复的结果高频突变是非正常基因修复的结果达尔文进化论与拉马克进化论达尔文进化论与拉马克进化论达尔文进化论与拉马克进化论达尔文进化论与拉马克进化论 程序性突变与随机突变区别程序性突变与随机突变区别程序性突变与随机突变区别程序性突变与随机突变区别3 3、高频突变和程序性突变、高频突变和程序性突变(508)(508)二、DNA的修复（P510）C

18、直接修复C切除修复C错配修复C双链断裂修复 （包括非同源末端连接和重组修复）C损伤跨越DNADNA是唯一一种在发生损伤以后可以被完全修复的分子，而其他生是唯一一种在发生损伤以后可以被完全修复的分子，而其他生物大分子在受到损伤以后要么被降解，要么被取代。当然，并不是物大分子在受到损伤以后要么被降解，要么被取代。当然，并不是发生在发生在DNADNA分子上的所有损伤都能修复。如果受到的损伤不能及时分子上的所有损伤都能修复。如果受到的损伤不能及时被修复，可导致细胞的癌变和早衰。被修复，可导致细胞的癌变和早衰。直接修复嘧啶二聚体的直接修复嘧啶二聚体的直接修复由由DNADNA光裂合光裂合酶催化。此酶直接识

19、别和结合嘧啶二聚体。酶催化。此酶直接识别和结合嘧啶二聚体。然后，利用辅基捕捉到的光能，将嘧啶二聚然后，利用辅基捕捉到的光能，将嘧啶二聚体打开，最后再与体打开，最后再与DNADNA解离。但是胎盘类解离。但是胎盘类哺乳动物却没有这种酶。哺乳动物却没有这种酶。烷基化碱基的直接修复烷基化碱基的直接修复由特定的烷基转由特定的烷基转移酶催化移酶催化 DNADNA链断裂的直接修复链断裂的直接修复由由DNADNA连接酶连接酶催化。催化。嘧啶二聚体的直接修复嘧啶二聚体的直接修复 烷基化碱基的直接修复烷基化碱基的直接修复 切除修复切除修复先切除损伤的碱基或核苷酸，然后，切除修复先切除损伤的碱基或核苷酸，然后，重新

20、合成正常的核苷酸，最后，再经连接酶重新合成正常的核苷酸，最后，再经连接酶重新连接，将原来的切口缝合。整个切除修重新连接，将原来的切口缝合。整个切除修复过程包括识别、切除、重新合成和重新连复过程包括识别、切除、重新合成和重新连接。接。切除修复又分为碱基切除修复（切除修复又分为碱基切除修复（BERBER）和核）和核苷酸切除修复（苷酸切除修复（NERNER），两者的主要差别在），两者的主要差别在于识别损伤的机制上，前者是直接识别具体于识别损伤的机制上，前者是直接识别具体的受损伤的碱基，而后者并不识别具体的损的受损伤的碱基，而后者并不识别具体的损伤，而是识别损伤对伤，而是识别损伤对DNADNA双螺旋结

21、构造成双螺旋结构造成的扭曲。的扭曲。碱基切除修复*DNA DNA 糖苷酶切除受损伤的碱基糖苷酶切除受损伤的碱基 *短修补短修补是主要途径，约占是主要途径，约占80%90%80%90%，只需合成属于只需合成属于APAP位点的位点的1 1个正常的核苷酸个正常的核苷酸*长修补长修补是次要途径，约占是次要途径，约占10%20%10%20%，为短修补途径的备用途径，要合成为短修补途径的备用途径，要合成1 1小段寡小段寡聚核苷酸聚核苷酸尿嘧啶的切除修复尿嘧啶的切除修复 DNA糖苷酶都是沿着糖苷酶都是沿着DNA小沟扫描小沟扫描DNA，当找到受损伤的碱基当找到受损伤的碱基后即与后即与DNA结合，并结合，并导致

22、导致DNA结构发生歪结构发生歪曲，以便将损伤的碱曲，以便将损伤的碱基挤出双螺旋，进入基挤出双螺旋，进入它的活性中心被切割它的活性中心被切割真核细胞的碱基切除修复真核细胞的碱基切除修复 核苷酸切除修复NERNER最初的切点是损伤部位附近的最初的切点是损伤部位附近的3,5-3,5-磷酸二磷酸二酯键，主要用来修复因酯键，主要用来修复因UVUV、丝裂霉素、丝裂霉素 C C和顺铂和顺铂等因素造成的比较大的损伤，如嘧啶二聚体、等因素造成的比较大的损伤，如嘧啶二聚体、6-46-4光产物或体积较大的碱基加合物以及链间光产物或体积较大的碱基加合物以及链间交联等导致交联等导致DNADNA结构发生扭曲并影响到结构发

23、生扭曲并影响到DNADNA复复制的损伤，此外，约制的损伤，此外，约20%20%碱基的氧化性损伤也碱基的氧化性损伤也由它修复。由它修复。在修复过程中，损伤以寡聚核苷酸的形式被切在修复过程中，损伤以寡聚核苷酸的形式被切除。由于除。由于NERNER识别损伤的机制并非针对损伤本识别损伤的机制并非针对损伤本身，而是损伤对身，而是损伤对DNADNA双螺旋结构造成的扭曲，双螺旋结构造成的扭曲，因此，因此，NERNER能够使用相同的机制和几乎同一套能够使用相同的机制和几乎同一套修复蛋白去修复一系列性质并不相同的损伤。修复蛋白去修复一系列性质并不相同的损伤。NER在所有的生物具有相同的步骤：识别损伤识别损伤由特

24、殊的蛋白质完成，并由此引由特殊的蛋白质完成，并由此引发一系列的蛋白质与受损伤发一系列的蛋白质与受损伤DNADNA的有序结合；的有序结合；切除损伤切除损伤特殊的内切酶在损伤部位的两侧特殊的内切酶在损伤部位的两侧切开切开DNADNA链，随后两个切口之间带有损伤的链，随后两个切口之间带有损伤的DNADNA片段被去除；片段被去除；修复合成修复合成DNADNA聚合酶以另外一条链为模板，聚合酶以另外一条链为模板，合成已被切除的序列；合成已被切除的序列；缝合切口缝合切口由由DNADNA连接酶催化。连接酶催化。大肠杆菌大肠杆菌的核苷酸切除修复的核苷酸切除修复*受到受到ATPATP水解的驱动，水解的驱动，2 2

25、个个UvrAUvrA与与1 1个个UvrBUvrB形成三聚体形成三聚体复合物（复合物（UvrA2UvrB1UvrA2UvrB1）；）；*该复合物与该复合物与DNADNA随机结合随机结合后，沿着后，沿着DNADNA链移动，以链移动，以探测损伤的位置。探测损伤的位置。*当遇到嘧啶二聚体时，通过当遇到嘧啶二聚体时，通过水解水解ATPATP，造成损伤部位的，造成损伤部位的DNADNA双螺旋发生局部解链双螺旋发生局部解链和进一步弯曲，致使和进一步弯曲，致使UvrBUvrB与损伤部位形成更紧密的接与损伤部位形成更紧密的接触；触；*UvrAUvrA在在ATPATP水解后离开复合水解后离开复合物，留下物，留下

26、UvrBUvrB横跨损伤部横跨损伤部位；位；大肠杆菌大肠杆菌的核苷酸切除修复的核苷酸切除修复*UvrCUvrC被被UvrBUvrB招募到损伤招募到损伤部位后激活部位后激活UvrBUvrB的核酸的核酸内切酶活性，内切酶活性，UvrBUvrB在距在距离嘧啶二聚体的下游离嘧啶二聚体的下游4nt4nt的位置切开的位置切开DNADNA链；链；*与此同时，与此同时，UvrCUvrC的核酸的核酸内切酶活性被内切酶活性被UvrBUvrB激活，激活，在距离嘧啶二聚体的上游在距离嘧啶二聚体的上游7nt7nt的位置切开的位置切开DNADNA链；链；大肠杆菌大肠杆菌的核苷酸切除修复的核苷酸切除修复*在解链酶在解链酶U

27、vrDUvrD的作的作用下，用下，ATPATP被水解，被水解，包含嘧啶二聚体的包含嘧啶二聚体的DNADNA片段发生解链片段发生解链而离开双螺旋，而离开双螺旋，UvrCUvrC也随之而去；也随之而去；*最后，最后，DNADNA聚合酶聚合酶I I或或II II填补空缺；填补空缺；*DNADNA连接酶则缝合连接酶则缝合切口。切口。真核生物两类核苷酸切除修复全局性基因组全局性基因组全局性基因组全局性基因组NERNER和转录偶联性和转录偶联性和转录偶联性和转录偶联性NERNERC全局性基因组全局性基因组NERNER负责修复整个基因组的损伤，负责修复整个基因组的损伤，速度慢，效率低。速度慢，效率低。C转录

28、偶联性转录偶联性NERNER专门负责修复那些正在转录的专门负责修复那些正在转录的基因在模板链上的损伤，速度快，效率高。基因在模板链上的损伤，速度快，效率高。C两类两类NERNER的主要差别在于识别损伤的机制上，的主要差别在于识别损伤的机制上，至于损伤识别以后发生的修复反应并无本质上至于损伤识别以后发生的修复反应并无本质上的不同。转录偶联性的不同。转录偶联性NERNER由由RNARNA聚合酶识别损聚合酶识别损伤，当伤，当RNARNA聚合酶转录到受损伤部位而前进受聚合酶转录到受损伤部位而前进受阻的时候，转录偶联系统即被起动。阻的时候，转录偶联系统即被起动。全局性全局性NER和转录偶联性和转录偶联性

29、NER 错配修复（P516）错配修复错配修复错配修复错配修复 （MMRMMR）系统主要用来修复）系统主要用来修复DNADNA分分子上错配碱基对，此外，还能修复一些因子上错配碱基对，此外，还能修复一些因“复复制打滑制打滑”而诱发的核苷酸插入或缺失损伤。而诱发的核苷酸插入或缺失损伤。错配修复系统必须能保证只会将子链上错误的错配修复系统必须能保证只会将子链上错误的碱基切除，而不会把母链中本来就正确的碱基碱基切除，而不会把母链中本来就正确的碱基切除。切除。大肠杆菌的大肠杆菌的MMRMMR系统利用甲基化来区分子链和系统利用甲基化来区分子链和母链的，因此，大肠杆菌内修复复制中产生的母链的，因此，大肠杆菌内

30、修复复制中产生的错配碱基的系统又称为甲基化导向的错配修复。错配碱基的系统又称为甲基化导向的错配修复。至于其它细菌和真核细胞如何区分子链和母链至于其它细菌和真核细胞如何区分子链和母链的尚不清楚。的尚不清楚。大肠杆菌MMR作用的主要步骤1.首先由首先由MutSMutS识别并结合除了识别并结合除了C-CC-C以外的错配碱基对，以外的错配碱基对，MutLMutL随后结合；随后结合；2.在错配碱基对两侧的在错配碱基对两侧的DNADNA通过通过MutSMutS作相向移动；作相向移动；3.MutHMutH与与MutLMutL和和GATCGATC位点结合；位点结合；4.MutHMutH的核酸内切酶活性被的核酸

31、内切酶活性被MutS/MutLMutS/MutL激活，在非甲激活，在非甲基化基化GATCGATC的的5 5端切开子链；端切开子链；5.UvrDUvrD作为解链酶，催化被切开的含有错配碱基的子作为解链酶，催化被切开的含有错配碱基的子链与母链的分离，链与母链的分离，SSBSSB则与母链上处于单链状态的则与母链上处于单链状态的区域结合，特殊的外切酶将游离出来的含有错配碱区域结合，特殊的外切酶将游离出来的含有错配碱基的单链基的单链DNADNA进行水解。如果进行水解。如果MutHMutH的切点在错配的切点在错配碱基的碱基的3 3端，将由外切核酸酶端，将由外切核酸酶I I从从3535方向水解。如方向水解。

32、如果果MutHMutH的切点在在错配碱基的的切点在在错配碱基的5 5端，则由外切核酸端，则由外切核酸酶酶VIIVII和和 RecJ RecJ 来降解；来降解；6.DNADNA聚合酶聚合酶IIIIII和连接酶分别进行缺口的修复合成和和连接酶分别进行缺口的修复合成和切口的缝合。切口的缝合。参与错配修复的蛋白质和酶的名称和功能参与错配修复的蛋白质和酶的名称和功能大肠杆菌大肠杆菌酵母酵母哺乳动物哺乳动物大肠杆菌中蛋白质的功能大肠杆菌中蛋白质的功能MutS MutS Msh2,Msh6,Msh2,Msh6,Msh3Msh3Msh1Msh4Msh1Msh4，Msh5Msh5Msh2,Msh6,MsMsh2

33、,Msh6,Msh3h3不明不明Msh4Msh4，Msh5Msh5识别错配碱基，具有弱的识别错配碱基，具有弱的ATPATP酶活性。酶活性。Mlh1 Mlh1 Pms1 Pms1 Mlh2,Mlh3 Mlh2,Mlh3 Mlh1 Mlh1 Pms2 Pms2 Pms1 Pms1调节调节MutSMutS和和MutHMutH之间的相之间的相互作用，与互作用，与UvrDUvrD作用。作用。MutMutH H 不明不明不明不明结合半甲基化的结合半甲基化的GATCGATC位点，位点，序列和甲基化特异性内切酶，序列和甲基化特异性内切酶，剪切非甲基化剪切非甲基化GATCGATC的的5-5-端。端。UvrDUv

34、rD 不明不明不明不明解链酶解链酶II II，催化被切开的含，催化被切开的含有错配碱基的子链与母链的有错配碱基的子链与母链的分离。分离。双链断裂修复同源重组修复同源重组修复利用细胞内一些促进同源重组利用细胞内一些促进同源重组的蛋白质来从同源染色体那里获得合适的修复断的蛋白质来从同源染色体那里获得合适的修复断裂的信息，这一种方式的精确性较高；裂的信息，这一种方式的精确性较高；非同源末端连接（非同源末端连接（NHEJNHEJ）修复）修复在无序列同源在无序列同源的情况下，让断裂的末端重新连接起来，这种方的情况下，让断裂的末端重新连接起来，这种方式容易发生错误，是人类修复双链断裂的主要方式容易发生错误

35、，是人类修复双链断裂的主要方式。式。DNADNA双链断裂的重组修复双链断裂的重组修复 哺乳动物细胞哺乳动物细胞DNA双链断裂的非同源末端连接双链断裂的非同源末端连接 损伤跨越 重组跨越使用同源重组的方法将重组跨越使用同源重组的方法将DNADNA模板进模板进行交换以避免损伤对复制的抑制，从而使复行交换以避免损伤对复制的抑制，从而使复制能够继续下去，而随后的复制仍然使用细制能够继续下去，而随后的复制仍然使用细胞内高保真的聚合酶，因此忠实性并无下降，胞内高保真的聚合酶，因此忠实性并无下降，故此途径被视为一种无错的系统。故此途径被视为一种无错的系统。跨越合成又称为（跨越合成又称为（TLSTLS）跨损伤

36、合成，由专）跨损伤合成，由专门的门的DNADNA聚合酶与停留在损伤位点上的原来聚合酶与停留在损伤位点上的原来催化复制的催化复制的DNADNA聚合酶交换，在子链上插入聚合酶交换，在子链上插入正确或错误的核苷酸，结果导致对损伤位点正确或错误的核苷酸，结果导致对损伤位点无错或易错的跨越。无错或易错的跨越。大肠杆菌的重组跨越大肠杆菌的重组跨越 SOS反应是指细胞在受到潜在致死性压力下，例如是指细胞在受到潜在致死性压力下，例如UVUV辐辐射、胸腺嘧啶饥饿、射、胸腺嘧啶饥饿、DNADNA修饰物的作用和修饰物的作用和DNADNA复制所必需的基因的失活，做出的有利于细胞复制所必需的基因的失活，做出的有利于细胞生存的代谢预警反应，包括易错的跨损伤合成、生存的代谢预警反应，包括易错的跨损伤合成、细胞丝状化和切除修复的激活，其中涉及到近细胞丝状化和切除修复的激活，其中涉及到近2020个个“sossos”基因的表达，整个反应受到基因的表达，整个反应受到LexA LexA 阻遏蛋白和阻遏蛋白和RecARecA激活蛋白的调节。激活蛋白的调节。大肠杆菌的大肠杆菌的SOS反应反应