第十五章：DNA損傷與修復(fù)

DNA損傷可產(chǎn)生兩種嚴(yán)重的后果：DNA的結(jié)構(gòu)發(fā)生永久性改變，即突變；導(dǎo)致DNA失去作為復(fù)制和轉(zhuǎn)錄模板的功能

修復(fù)：

如能正確修復(fù)，細(xì)胞DNA結(jié)構(gòu)恢復(fù)正常，細(xì)胞得以維持正常狀態(tài)

如損傷嚴(yán)重：DNA不能被有效修復(fù)，則可能通過凋亡的方式，清除DNA受損的細(xì)胞，降低DNA損傷對(duì)生物體遺傳信息穩(wěn)定性的影響

當(dāng)DNA發(fā)生不完全修復(fù)時(shí)，DNA發(fā)生突變，染色體發(fā)生畸變，可誘導(dǎo)細(xì)胞出現(xiàn)功能改變，甚至出現(xiàn)衰老，細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化等生理病理變化

第一節(jié)：DNA損傷

一：多種因素通過不同機(jī)制導(dǎo)致DNA損傷

（一）體內(nèi)因素

1.DNA復(fù)制錯(cuò)誤

2.DNA自身的不穩(wěn)定性

3.機(jī)體代謝過程中產(chǎn)生的活性氧

（二）體外因素

1.物理因素：輻射和紫外照射

2.化學(xué)因素：

3.生物因素：病毒

二：DNA損傷有多種類型

1.堿基損傷與糖基破壞

2.堿基之間發(fā)生錯(cuò)配

3.DNA鏈發(fā)生斷裂

4.DNA鏈的共價(jià)交聯(lián)

DNA鏈內(nèi)交聯(lián)：DNA分子中同一條鏈中的兩個(gè)堿基以共價(jià)鍵結(jié)合

DNA鏈間交聯(lián)：DNA分子一條鏈上的堿基與另一條鏈上的堿基以共價(jià)鍵結(jié)合

DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)：DNA分子與蛋白質(zhì)共價(jià)鍵結(jié)合

第二節(jié)：DNA損傷的修復(fù)

一：有些DNA損傷可以直接修復(fù)

1.嘧啶二聚體的直接修復(fù)=光活性修復(fù)

2.烷基化堿基的直接修復(fù)

3.無嘌呤位點(diǎn)的直接修復(fù)

4.單鏈斷裂的直接修復(fù)

二：切除修復(fù)是最普遍的DNA損傷修復(fù)方式

1.堿基切除修復(fù)：包括識(shí)別水解，切除，合成，連接

2.核苷酸切除修復(fù)：識(shí)別，切除，合成，連接

3.堿基錯(cuò)配修復(fù)：主要負(fù)責(zé)糾正堿基配對(duì)錯(cuò)誤，堿基插入，堿基缺失

三：DNA嚴(yán)重?fù)p傷時(shí)需要重組修復(fù)

1.同源重組修復(fù)

2.非同源末端連接的重組修復(fù)

四：某些修復(fù)發(fā)生在跨越損傷DNA的復(fù)制事件之后

1.重組跨越損傷修復(fù)

當(dāng)DNA鏈的損傷較大，致使損傷鏈不能作為模板復(fù)制時(shí)，細(xì)胞利用同源重組的方式，將DNA模板進(jìn)行交換重組，使復(fù)制能夠繼續(xù)下去

2.合成跨越損傷修復(fù)

第三節(jié)：DNA損傷和修復(fù)的意義

一：DNA損傷具有雙重效應(yīng)

消極的一面：DNA損傷給DNA帶來永久性的改變，即突變，可能改變基因的編碼序列或者基因的調(diào)控序列；DNA的這些改變使得DNA不能用作復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的模板，使細(xì)胞的功能出現(xiàn)障礙，重則死亡。

積極的一面：進(jìn)化過程是遺傳物質(zhì)不斷突變的結(jié)果，可以說沒有突變就沒有如今的生物物種的多樣性。當(dāng)然在短暫的歷史時(shí)期，我們是無法看到一個(gè)物種的自然演變，只能見到長(zhǎng)期突變的積累結(jié)果，適者生存。因此突變是進(jìn)化的分子基礎(chǔ)

二：DNA損傷修復(fù)障礙與腫瘤等多種疾病相關(guān)

（一）DNA損傷修復(fù)系統(tǒng)缺陷與腫瘤

（二）DNA損傷修復(fù)缺陷與人類遺傳病

（三）DNA損傷修復(fù)與衰老

（四）DNA損傷修復(fù)缺陷與免疫性疾病