文档介绍：第二章 DNA损伤和修复
DNA损伤修复机制的研究是
现代分子生物学最有吸引力的领域之一
(DNA damage and repair)
电离辐射
可见光
氧自由基
烷化剂
复制错误
核苷类似物
DNA
第一节 DNA损伤
一、 DNA损伤因素及机制
(一)辐射导致DNA损伤
——能直接或间接引起被穿透物质产生电离
有α粒子、β粒子、X射线、γ射线等。
电离辐射对机体的作用:
(1)直接作用:指射线将能量直接传递给生物大分子,通
过能量的转换和传递,可使物质的原子或分子激
发和电离,导致物质结构破坏,如化学键的断裂。
·OH的作用
核糖分解
DNA链断裂
DNA链、蛋白质的交联
(2)间接作用: 辐射先作用于溶剂分子,进而产生
·OH 自由基
破坏碱基结构
X射线对哺乳动物细胞DNA的损伤,75%是水分解产生的自由基所造成。
P+
e+
光子
H2O
OH
.
P+
e+
光子
直接作用
间接作用
——紫外线(ultraviolet , UV)和能
量低于紫外线的所有电磁辐射
紫外线可分为:
UVA(400~320nm) : 能量低,不损坏DNA
UVB(320~290nm)
UVC(290~100nm) : 260~280nm 的UV易导致DNA
损伤
DNA的λmax=260nm
蛋白质的λmax=280nm
紫外线高能量的吸收→两相邻的胸嘧啶形成二聚体(TT) → DNA产生弯曲和扭结→影响DNA双螺旋结构→影响复制和转录.
紫外线也可导致DNA交联和DNA链的断裂等损伤.
5 G G C T T G C G A C T G A T T G C 3
3 C C G A A C G C T G A C T A A C G 5
胸嘧啶形成二聚体(TT)
(二)自由基致DNA损伤
:能够独立存在,核外带有未配对电子
的氧原子或含氧化学基团。
-
.
O2
超氧阴离子( )
OH
.
羟自由基( )
. H
氢自由基( )
LO
.
脂氧自由基( )
脂过氧自由基( )
LOO
.
自由基的未配对电子具有强烈夺取或丧失电
子以成为配对电子的趋向,化学性质非常活跃。
2. 自由基的产生:

(1) 辐射
(2) 代谢
OH
.
. H
H2O →
+
正常代谢:O2 + 4e → 2O2-
异常代谢:O2 + e →
-
.
O2
(三)化学毒物致DNA损伤
碱基类似物:
是一类与DNA碱基结构类似的化合物,
在DNA复制时常取代正常碱基掺入→碱基对置换

5-溴尿嘧啶(BU)可使DNA中
AT配对转变为GC配对