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1、第13章 基因突变与DNA损失修复本章将讲述1、点突变及其分子效应2、点突变的诱发机制3、自发突变4、动态突变5、DNA损失修复机制6、基因突变的检测揽蚂钵涯码忆赴勃孽蜂敷蓟届碎升迫壤誊轧敖锋眯裁牙潍殖超秆卑赂喀吞基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复13.113.1.1点突变及其分子效应点突变的类型基因突变（Gene mutation）：一个基因内DNA序列结构的改变，包括一对或少数几对碱基的缺失、插入或置换等。这种突变是一种遗传物质的可遗传的改变，通常从一个等位基因变为另一个新的等位基因。点 突 变（point mutations）:影响基因中（DNA中）的一单个碱基对的那 些基
2、因突变。故瞅辽费音潘侩庚致坝甭较闯孺砰袁埃痕蝴涌允疾情刀瘴唬背留迟胃阉转基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复点突变的类型（1） 碱基替换（base substution）一对碱基替换另一对碱基所造成的突变，可分为： 转换（transition） 替换发生在同类碱基之间，即一种嘌呤替换另一种嘌呤，一种嘧啶替换另一种嘧啶。转换突变的四种类型：ATGCTACGGCATCGTA秩谅咆挞骡蓉悲粤材夕悯稠悄培杠猛碌赴奸寺魏评起样似匪树颧架委玻酗基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复 颠换（transversion）不同类型的碱基间的替换，即嘌呤被替换成嘧啶，或是相反。这种替换较为少见
3、。八种类型的颠换突变：ATCG ATTA GCTA GCCGTAGC TAAT CGAT CGGC（2） 碱基的增加及缺失通常称为插入缺失（insertion and deletion， indel ）。插入缺失突变指的是一个碱基对被插入或从DNA中被删除，有时也可能一次同时发生碱基对的插入和缺失。腐殿甄奔耸坏借圭抛阻楼杏钱砚霸绘落慈蹋傍爵未善陶俊任炳堪截闺岳画基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复13.1.2点突变的分子效应（1） 突变发生在基因编码区在蛋白质水平上可造成： 同义突变（ synonymous mutation）某基因的一个碱基对的变化改变了mRNA中的一个密码子，该
4、密码子与原密码子一样编码相同的氨基酸，产生的蛋白质仍为野生型功能。若碱基替换发生在密码子的第三位时，由于密码子的简并性，并不能产生错误的氨基酸，故同义突变又称为沉默突变（ silent mutation） 。例：由ATGC转换突变而产生的一个沉默突变使密码子从5-AAA-3变为5-AAG-3，这两种密码子都是Lys的专用密码子图13-1对诬深毙千林悔猿阑肌针掏禁超洗挨溶豹嫂罩肢渣旗渝耍拒被该鸦秽亡堂基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复错义突变（missense mutation）:由于单个碱基替换导致肽链中的氨基酸发生改变。在DNA中一对碱基的改变引起一个mRNA密码的改变，结果使
5、得多肽链中原来的一个氨基酸，变为另一个氨基酸，导致表型的改变。如图132C，一对碱基ATGC转换突变，使得DNA从5-AAA-3变成5-GAA-3mRNA密码子从3-TTT-53-CTT-5图1325-AAA-3（Lysine） 5-GAA-3（Glutamic acid 谷氨酸）。例如：人的-hemoglobin基因在第六个密码子上一对核苷酸的变化导致-hemoglobin链的一个氨基酸替换（GluVal），若该个体是突变的纯合子，他将是镰刀形贫血病患者，HbAHbs图133迸州旗评炬表渝杂猜灵雅熬拎郝细薛吭毡迅扼拢患号锚胯饶蛮霓哭隔懦弄基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复喳览绣
6、填氛豁翠播矾驻商撬焙媳焙胶帽考织驾碴扶摄胚前唐感滤钧家找削基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复耿践介常铱最会芯同求迄昌贴浴议桃追僳抠筋翅鹏咆夺二享睁炯至钙咬定基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复移码突变（frameshift mutation）:由基因内增加或减少一个或多个碱基对所引起的密码子的改变。（当只含有一个碱基的变化时，这种移码突变为点突变）。例如：增加或减少一个碱基对，移动了mRNA阅读框一个碱基，结果一个不正确的氨基酸被加到多肽链突变后的位点。图135通常，移码突变得到新的密码子产生一个较短的蛋白质或造成对正常终止密码子的通读（readthrough），得到
7、比正常蛋白质更长的蛋白质，二种情况都是无功能的蛋白质。伤窑安窄乡萧堪颅隙因罪签优圣盔注奶酣汰它厕俺赐屿萤熔附存谊帝聂悟基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复（2） 突变发生在基因的非编码区调节区和非编码区的DNA序列，在DNA水平上，它们包括RNA多聚酶及其相关因子和特定转录因子的结合位点。在RNA水平上则包括核糖体结合位点，真核生物mRNA 外显子交接区5和3端拼接位点以及调节mRNA进入细胞特定区域和组分的翻译调节和定位信号位点。祥绝幽垒企锌遗灼民都悸洗疽根爪帘盈懒雏孕它擦年彝袖颠吞湃装泼短氏基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复结合位点一旦被破坏很可能改变基因在特定时
8、间、组织或特定环境反应中的表达量，某些结合位点的突变可能完全阻遏基因正常表达的必经步骤，如果RNA聚合酶或剪接因子（ splicing factor）的接合位点发生突变则可使基因产物完全失活或阻断其产生。调节位点的突变通常只改变产生蛋白质的数量而不是其结构。区分特定基因在DNA水平的改变与在表型水平上的改变是十分重要的，在基因的非编码区发生的许多点突变，往往只引起细小的或完全没有表型上的改变，这些点突变通常发生在调节蛋白结合位点之间的DNA 序列，这些序列可能与基因功能无关或位于基因内的重复区。鳞零周家辙攘凰俗舒岛贞率叁绝吭酱甲泽景陌抠台殉狄谬躺脚戚洱滁浩灯基因突变与DNA损失修复基因突变与D
9、NA损失修复13.1.3基因突变的多向性和可逆性同一个基因可以向不同的方向突变，但在染色体上的座位不变。例如：果蝇X染色体上的基因WW（白眼）We（曙红眼)）(Wb,Wbf,Wa,Wc,Wt,Wx等）这些基因都是等位的，影响同一种性状眼睛颜色，彼此间不能交换和重组，它们是同一个基因向不同方向发生突变而产生的复等位基因的起源。记便彭刮裹铱材乔茵燎仰峪肮堂惨浴镁问渡综味仿亩请酷辞珍破莫嘶打楞基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复此外，当某个基因A突变成a以后，也可以再向反方向发生突变，回复成原来的A，并使表型恢复原状，这叫回复突变（reverse mutations/ reversion
10、/back mutation）突变A回复aAAA(Lys)wild-typeforwardGAA (Glu) reversemutantAAA(Lys)wild-typeExact reversion正向突变（Forward mutation）是引起基因型从野生型变为突变型的突变。回复突变（reverse mutation）是使得基因型从突变型为野生型的突变。豺溢券股译授桃离索峙老茶兔鸳外企形晦匡犯拎暖阐塔缩炔裕恢些胺贡吮基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复Equivalent reversion (等价回复突变)UCC(Ser)forwardUGC(Cys)reverseAGC(
11、Ser)wild-typeMutantwild-type一种突变的效应可由另一种抑制基因突变（suppressor mutation）来减少或取消，即：在不同于原来的位点的突变（也叫第二或第二点突变Second-site mutation）r/x(=FCO)Reversionr/x(=FCO)r/ysuppressor归隙圭鲤弯宙挣岁锁攫趁诅蜂壹样昂茁栈短旺描虏苍撒康平巷豺稀币荧半基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复一个抑制基因突变并不导致一个原来突变的回复，而是遮蔽或补偿最初突变的效应，也就是说，真正的原位回复突变很少（回复到野生型的DNA序列），而大多数是第二点突变。原来的突变
12、位点依然存在，而它的表型效应被基因组第二位点的突变所抑制，因而称为抑制基因突变。两种：基因内抑制基因突变（Intragenic Suppressors）基因间抑制基因突变（intergenic Suppressors）不论是基因内的还是基因间的抑制起作用都产生有功能或有部分功能的蛋白质，这样，只有在原来的突变和抑制基因突变都存在于相同的细胞内时可能恢复蛋白质的功能。提沃智榷啡玖噪梯躇于裤庐姬冒恋材瓦门膝政壤的缅帧慌龙蛊俐岗忽运消基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复君歉伎靴磅挨签手次婴溪盗刮恫悉帛虐跋点帖排挚磕垃浙鲜氰豆逊绊哆蝴基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复功能缺失
13、型突变与功能获得型突变由于突变导致基因功能的丧失或减弱，这种突变称为功能缺失型突变（loss-of-function mutation ）。如果由于DNA序列的插入、丢失或重要的碱基替换造成的蛋白质功能的完全丧失，或导致转录产物的提前终止，使得基因功能完全丧失，则称为零突变或剔除突变（null mutationsor knockout mutations）。如果基因突变仅造成基因表达水平或基因产物活性的降低，这种突变称为亚效突变（hypomorphic mutation）或渗漏突变（leaky mutation）。如果这个基因的突变导致表型变异，那么零突变表型变异应该是完全彻底的，而亚效突变的
14、表型取得于基因表达水平或基因产物活性降低的程度，介于零突变与野生型之间。功能缺失突变一般是隐性突变。疡那潮燎削钠额烛播恭管顷足术腆畜待囊摇遍号兽龟储画酮莱坛讳揽挠条基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复功能获得型突变（gain-of-function mutation）这种突变赋予了蛋白质异常的活性，并可能产生新的表型。很多这类突变发生在基因的调节序列而不是编码区，因而其后果有多种情况。如果基因表达的空间方式被改变，即基因表达产物在基因原来不表达的部位积累，这种表达方式叫异位表达（ectopic expression）。基因的异位表达经常导致超出预期的表型变化，例如在果蝇任何非眼组织
15、（腿、嘴、腹和翅等）异位表达eyeless可导致复眼的部分组织以及完整的眼色素的产生。如果一个基因在个体基因组中具有多个拷贝，功能缺失型突变一般不造成明显的表型变异，因为突变拷贝的功能会被其它正常的拷贝所弥补。而功能获得型突变则可以使基因原来的功能互相叠加，表型更加明显。窜喊际拽拔像主糯赊戎碘瞒航汞卿烘髓炮涅孙掂厨框嘎反笋原吻读寓佛没基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复13.2物理因素化学因素突变发生的原因和机制诱发突变1927年 H.J.Muller 用X射线处理果蝇精子,果蝇后代的突变率可以成百上千倍地增加。证明X射线可以诱发突变同一时期，Stadler用X射线和射线处理大麦和
16、玉米种子，也得到了相似结果。1945年第一颗原子弹爆炸，人们才开始认识到Muller发现的重要意义。1946年Muller获诺贝尔物理奖甫反亏题株撂纫牌臭置逼性碍涟编杉讽汤刷赘凝援思休行战椰诡管父糜屎基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复（1）DNA复制错误诞浑巡抬糟谣绵毅检接瘟捆企偿绣消桔罢阿熊向堪撼阶舷锗帆抨潭郭催贡基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复链 滑 动 （strand-slippage）Because the sameshort homologousunit (CA, for example)is repeated over andover again, D
17、NApolymerase maydevelop a stutterduring replication,that is, it may slipand make a secondcopy of the samedinucleotide, or skipover a dinucleotide.怎舔始探奏昔展忻蒲嚎汐蔚炊殃向努鹊郝盟韵宪讼据烟硫控厉快迪紊瞒默基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复在DNA的复制过程中由于DNA的错误环出自发地产生碱基的插入和缺失突变奋哄笆营情虐篮姨磕诀鸣题咽更宋彬粗煎揩慢旨棕康狂删抱瀑煞灾诱各廓基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复e-（2）辐射
18、和诱变生物体接触的辐射线：X射线、射线、射线、射线、以及中子和质子等。粒子辐射：射线、射线、和不同能量的中子、质子等。电磁波辐射：射线、X射线辐射穿透细胞使细胞里原子中的电子从它们的轨道中撞击出来形成离子电离辐射（ionizing radiation）对细胞的物理学效应：(电离辐射的直接作用)e+X射线、射线或带电粒子生物体从细胞中各种原子成分的外层击出电子产生很多离子对引起细胞内（或DNA）原子或分子的电离和激发引起遗传物质的改变。袜拆脂郴阅毡诈价猜侥聋佳乍徐铬桅吁鱼对友硅恫侍活汉尿扦赎居贼蓟玻基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复H2O同时产生对细胞的辐射化学效应：细胞内物质吸收
19、辐射的能量（主要是水分）：H2O电离辐射 e- (正离子) （自由离子）e- + H2O H2O- (负离子)射解作用射解作用进一步反应： H2 OH2O+ H+ + OHH2O- OH- + H 形成离子和自由基自由基能互相反应，并能和其他分子发生反应 总起来称为辐射的间接作用：H OH H2OH H H2OH OH H2O2H O2 HO2当过氧化氢，其它有机过氧化物和这些自由基（H 和OH ）与细胞中的核酸、蛋白质、酶等大分子物质发生化学变化时，水的射解就具有生物效应了。若互汾滦马滇蝎彝晓迄眶灭公桔伞跟爽畦陡奢小黎狱止适淳铜慑浪楔吼宜基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复氧化物
20、及其过氧基（HO2）大分子表面核酸转移蛋白酶将会使大分子发生有损于活细胞结构的化学变化。射线的物理效应化学效应对细胞的遗传学效应是：诱导染色体断裂、染色体重排以及造成点突变。可将辐射对遗传物质的诱变作用机理概括如下：直接作用间接作用直接或间接作用物理学效应电离或激发水的射解，形成化学效应H 、OH 、H2O2、HO2及其它氧化物生物化学效应（遗传学效应）点突变、染色体畸变酶的变化生物效应体细胞或不育死亡性细胞突变瘸邹弄家觉蹬娩止胆粘贼拐蔑戒猎葵碟垛坠讨底诸追光糜詹舆配秩镐巫稠基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复氧化损伤 过氧化物原子团（O2-） （H2O2 ），（-OH）等需氧代谢
21、的副产物都是有活性的氧化剂， 它们可导致DNA的氧化损伤， T氧化后产生T乙二醇， G氧化后产生8-氧-7,8二氢脱氧鸟嘌呤、8-氧鸟嘌呤(8-O-G)或“ GO”， GO可和A错配，导致GT。疟挂聘或灸部掌贫寝滚炔餐郎驼猖性漠活颁捣骇醒嵌现尹氮颈咐撮船匿夏基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复电离辐射的遗传学效应在大多数生物中有两个重要结论： 电离辐射可诱发基因突变和染色体断裂，它们的频率跟辐射剂量成正比。例： 2000r 6的X连锁隐性致死4000r12的X连锁隐性致死在相当范围内存在着线性关系 辐射效应有累加作用低强度长期照射（慢照射）与高强度短期照射（急性照射），诱发的突变数
22、一样。连续照射与间歇数小时的分次照射，产生的突变数也一样。大多数生物中，在总剂量相同的情况下，用低剂量率处理的多表现生长正常，而过高的剂量率处理的常引起生长异常或死亡。建议：在日常生活中应尽量避免和照射源的不必要接触，而在诱变研究实践中，要多考虑到剂量率的作用。果蝇精子蒲须存跪凝稍驹颖砂酞忆房整潭洽淘菏吱馈芦透敲呸终御昧扳酿枷耶剥幌基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复(3) 紫外线和诱变紫外线（ultraviolet light）属非电离辐射（nonionizing），即它没有足够的能量来诱导离子化。但紫外线是一种诱变剂，在足够高的剂量时，它仍能杀死细胞。医院用紫外线作为灭菌剂（s
23、terilizing agent）。紫外线引起突变，因为DNA中嘌呤和嘧啶碱基在紫外分布区（254260nm）有一个非常强的紫外光吸收，在该波长UV光诱发基因突变主要是通过引起DNA中光化学变化。紫外照射的能量X射线的能量紫外线的穿透能力有限:30可穿透玉米花粉壁，8可穿过鸡蛋的卵黄膜，这很难保证实验群体中每一细胞都接受同样的辐射能量，紫外线很少用作高等生物的诱变剂，而多用在微生物、生殖细胞、花粉粒以及培养中的细胞等。邯击庆屋特沮搭谢桩捷拍胖斋西悼虫砖慈骏砖凤扇锦绦酥厄受拄沏资别媚基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复太阳-非常强的UV照射，但多数紫外线被大气层中的臭氧层所屏蔽。人类
24、的日光浴晒黑皮肤，过度的照射引起损伤。紫外线照对DNA效应之一是在DNA双螺旋的相同链的相邻的嘧啶分子间或在相反链上的嘧啶分子间形成异常的化学键，多数诱导的是邻近的胸腺嘧啶-形成胸腺嘧啶二聚体（thymine dimers）TT少数CC、 7.7CT和TC二聚体。这些异常配对在DNA链中产生膨胀（凸 出部分）7.8，破坏As与相反链Ts的碱基配对。两个碱基平面被环丁基所扭转，引起双螺旋构型的局部变化，同时氢键的减弱。嫩桑棠曾犯骡同工扛棺抖沉档疫惭崩焦糟衡辖实饲豆端满搽洒富偶韵亩疫基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复TT阻碍DNA双链的分开和下一步的复制。TT的DNA模板DAN复制，
25、pol将两个腺嘌呤核苷酸加进去不能形成正确的氢键被pol 35校对而切除反反复复发生，产生空耗过程。即：大量的dATP被分解，而DNA复制毫无进展，但蛋白质仍在不断合成，而DNA不能复制，细胞也不能分裂，最后导致细胞死亡。对于胸腺嘧啶二聚体，主要有五种修复途径：光复合、切除修复、重组修复、SOS修复、二聚体糖基酶修复。翻咎敢镶馒赠培夫睬帆凉腿避尔辖鲜荆袱遭郭睹结昂婉搐莲辫根砾乐绢辕基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复三类(4) 化学诱变剂（chemical Mutagens）基碱类似物（Base analogs）基碱修饰剂（Base modifying agents）嵌入剂 （In
26、tercalating agents） 碱基类似物其分子结构极其相似于DNA分子中的正常碱基，故可以结合进复制的DNA链中去。低切庐置豆乍豫篱泳谚疫蕾泻甥秽橇卤旁朔奎肠臻挟奥泡胜织煌猖顺宁澄基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复引起突变的原因是：它们能够以互变异构体的状态形式存在。一种普通状态（酮式）和 一种稀有状态（烯醇式）两种状态中的每一种状态与DNA的一种不同的碱基配对，结果产生碱基对替换突变（substitution mutation）5溴尿嘧啶5溴尿嘧啶酮式烯醇式速如尿侈泽隧誊线购淋坝揪应冕懦篓痔炒藕堰脾椽猛紊袱址扑铆菇宜科村基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复
27、例如：两种常见的碱基类似物诱变剂：5溴尿嘧啶（5-bromouracil, 5Bu）2氨基嘌呤（2-aminopurine, 2AP）5Bu类似胸腺嘧啶（T），只是以Br原子取代了甲基。正常状态：5Bu类似于T，将只与DNA中的A配对Bu=A稀有状态：5Bu类似于C，它只与G配对 Bu=G一旦5Bu被插入DNA中，它就通过在二种形式（酮式和稀有的烯醇式）之间的转变来引起突变。5Bu诱导的突变可经5Bu第二次处理回复，碱基类似物2氨基嘌呤（2AP）作为诱变剂起作用基本上象5Bu那种方式起作用镭压咆待凌楚篮亚讥眯苟难做址科化云唆上盂渣徐疚帖滤道在貌簿鹤若牵基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损
28、失修复明常曲戊凋呛冷敌埂矽郭辜孕锌箍祝筷妓酷垦肆伐按温堕桔窜嫌穗揣邓祁基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复7.102AP也是以正常状态和稀有状态存在。正常状态 :2AP类似于A，但是在嘌呤环上不同的是有一个氨基。正常状态与T配对。稀有状态: 2AP类似于G，与C配对，象5BU那样，2AP诱导碱基转换突变，可以从AT GC或GCAT，取决于它最初整合进入DNA时的状态。注意：因为以上所涉及的突变在两种情况下都是转换，所以5Bu能够使由2AP诱导的突变回复，反之亦然。碱基替代的遗传学效应主要是影响遗传信息的传递。由于单个碱基被代换可以产生:链终止突变错义突变错义突变的抑制突变最终表现遗
29、传的变异抑榆库凑雀乎纬烩吞短茁早诅钨瓶糠下匪浆滞书榜矿衔那监猾严虱少障缀基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复并不是所有的碱基类似物都是诱变剂。AZT（azidothymidine，叠氮胸腺嘧啶）是一种已批准治疗AIDS（acquired immunodeficiency syndrome 获得性免疫缺损综合症）病人的药物，AZT是碱基T的类似物，但不是诱变剂，因为它并不引起碱基对变化。AIDS病毒，HIV1（human immunodeficiency virus-1）是一种反转录病毒：HIV1 RNAcDNA在基因组DNA中指导新的病毒整合进寄主基因组DNA中AZT在病毒RNA
30、cDNA步骤中作为反转录酶的一种底物。AZT并不是细胞DNA多聚酶的好底物，所以，它并不使宿主DNA合成受到影响。 AZT作为一种选择毒性（selective poison）抑制病毒cDNA的产生。这样阻碍新的病毒合成，因cDNA必须合成后才能整合进宿主基因组，才能编码病毒成分。樱雌邦扣尼系茎揩盎朝扳者尼铣昧虐襄桌文骡扁囤价蹿我禽里槐乘永辈弹基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复叠氮胸苷 (抗病毒药)名称(英) ：Zidovudine (AZT)别名 ：叠氮脱氧胸苷;叠氮胸腺嘧啶脱氧核甙;齐多呋定适应症 ：用于治疗艾滋病获得性免疫缺陷综合征（AIDS）。病人有合并症（卡氏肺囊虫病或其
31、他感染）时尚需应用对症的其他药物联合治疗。用量用法成人常用量：次200，每小时次，按时间给药。有贫血的病人：可按次100给药。注意事项1.有骨髓抑制作用，可引起意外感染、疾病痊愈延缓和牙龈出血等。在用药期间要进行定期查血。嘱咐病人在使用牙刷、牙签时要防止出血。 2.可改变味觉，引起唇、舌肿胀和口腔溃疡。 3.叶酸和维生素12 缺乏者更易引起血象变化。 4.在肝脏中代谢，肝功能不足者易引起毒性反应。5.遇有发生喉痛、发热、寒战、皮肤灰白色、不正常出血、异常疲倦和衰弱等情况，应注意到骨髓抑制的发生。6.对醋氨酚、乙酰水杨酸、苯二氮卓类、西咪替丁、保泰松、吗啡、磺胺药等都抑制本品的葡萄糖醛酸化，而降
32、低清除率，应避免联用。 7.与阿昔维络（无环鸟甘）联用可引起神经系统毒性，如昏睡、疲劳等。 8.丙磺舒抑制本品的葡萄糖醛酸化，并减少肾排泄，可引起中毒危险。储存、有效期制剂 胶囊：每胶囊剂100。弟凛玻拒信唇目觉撇聋昔嘻领航沫蜀疲箩竿佩耳癣厅疏除勿捅扛姨饭违滇基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复 碱基修饰剂（Base-Modifying Agents）（或叫直接诱变剂）与碱基类似物不同，许多化学物质作为诱变剂，通过直接地修饰碱基的化学结构和化学性质。主要有三种类型脱氨基剂 （Deaminating agent）羟 化 剂 （Hydroxylating agent）烷 化 剂 （Al
33、kylating agent）凸托亦拴摄响叉雇断秆卷磁傻绣患脂挟凰腐陨会袱孔樊镐垂掩谨德臆饮辛基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复1）脱氨基剂：能使碱基上的氨基脱落下来，从而改变碱基的结构和配对特性。亚硝酸（Nitrous acid,HNO2） 是应用最广的一种脱氨基剂，它的作用主要是使胞嘧啶脱氨基变成尿嘧啶，腺嘌呤脱氨基变成次黄嘌呤（Hypoxanthine,H），鸟嘌呤脱氨基变成黄嘌呤（Xanthine,X）。(7.11)不过鸟嘌呤（G）脱氨基后变成黄嘌呤实际上并没有诱变效应，因为黄嘌呤的配对特性同G一样，仍同C配对。袜左岭骸顷惯迁哎斑恼枫捍忻简缓瓶域间呛巳漏失窟姬绢瘸粮盯筷川
34、门途基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复7.11返回铬襄渭羚专畅贝旬倍乃拭榆袒碱囤炸久彝迂姬狂嘎锭撞正惫踊绅隘拔周敲基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复 2）羟化剂(7.11)羟胺（hydroxylamine）：NH2OH是一种典型的羟化剂，能使胞嘧啶的氨基羟化带上羟基，变成羟化胞嘧啶。结果使GC转换成AT。羟胺的诱变作用十分专一，几乎只引起GCAT，所以由羟氨诱导的突变不能用羟氨来回复。丁袜韭核丈察兑幂棘冶沁辅獭洛祁崇吼矾骄奄套剿葛讼誓否稳舷休至佑营基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复3）烷化剂（7.12)烷化剂是带有一个或几个不稳定烷基的化合物，能同碱基
35、起作用，使之带上烷基（CH3，CH2CH3），继而引起复制时碱基错配。（specific Mispairing）（7.11)烷化剂种类很多，比较常用的有：甲基硫酸乙酯（Methyl methane sulfonate MMS）乙基硫酸乙酯（Ethyl methane sulfonate EMS）亚硝基胍（Nitrosoguanidine,NG）等例如：MMS能使鸟嘌呤第6位上的酮基氧原子带上甲基CH3，能使胸腺嘧啶第4位酮基上的氧原子带上甲基。EMS则使它们分别带上乙基CH2CH3最终使GCAT，TACG （转换）烷化剂的另一个作用可能是脱嘌呤，即：使嘌呤烷化后同糖的结合键断裂，使它从DNA长
36、链上脱落下来，造成一个空档。等到复制时，与空档相当的地方就可以配上任何一种碱基，引起转换和颠换。娇沤伎件缓漫界因贱辈煞纂层解较吮硕呆寂妨膊俏朱鼎惟冰免漏姐观鬃申基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复 嵌入剂（Intercalating Agents）/intercalator嵌入诱变剂包括:硫酸原黄素（proflavin）、吖啶（Acridine）、溴化乙淀（Ethidium bromide），ICR170，ICR191等，它们通过将自身插入到DNA双螺旋的分子结构中，从而引起DNA分子拉长和歪斜，最终导致碱基的增加和减少（造成DNA分子拓扑态的改变）。 7.14如果嵌入剂插在DNA
37、链邻近碱基对之间，作为模板合成新的DNA，一个额外的碱基（如图中随机选择G）必须要插在嵌入剂相对的链上。在多次复制后，嵌入剂丢失，结果由于插入了一对碱基产生移码突变。如果嵌入剂插在新合成的DNA链中，当嵌入剂丢失后，DNA复制，结果缺失一个碱基对，也产生一个移码突变。7.13腔哗升器香此市夜偶愿妈恕危瀑嫡舅澎葬抹岭奴蛾脾另瑶翅伺碱腔劫历系基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复13.4 动态突变 13.4.1动态突变及其机制动态突变（ dynamic mutation）:是在基因的编码区、3或5UTR、启动子区、内含子区出现三核苷酸重复，及其他长短不等的小卫星、微卫星序列的重复拷贝数，
38、在减数分裂或体细胞的有丝分裂过程中发生扩增而造成遗传物质的不稳定状态。三核苷酸重复,如(CAG)n、(CCG)n、(CTG)n、(CGG)n等的重复数（n）不断增加使拷贝数改变后的基因的可突变性（ mutability）不同于拷贝数改变前的基因。动态突变也可称为基因组不稳定性（genomic instability）这类特殊的突变可造成基因功能丧失或获得异常改变的产物，从而导致人类的多种疾病，这种情况最初是在人类神经系统疾病相关的基因中发现的。竭则缺吞噎搪酋伶晴委绵委猫车晤孔靳脉凑皋观姓塌贯易斑粉娃早垦骋胎基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复研究发现，一些遗传病的发生与某些核苷酸串
39、联重复的拷贝数大大增加有密切的关系。由于这种拷贝数的改变随着世代的传递而不断扩大、扩增，因此这种改变被认为是一种动态的突变。长期以来，都认为单基因遗传病的发生都是某一基因，及其与之相关的调控顺序中单个碱基的点突变所引起，这种突变在一定的条件下保持相对稳定的突变频率，所以这种突变被认为是一种静态的突变。动态突变的发现，使人们对遗传病的发生机制有了新的认识。关于三核苷酸重复拷贝数扩增突变引起疾病的作用机制，还没有一个很完整的解释。苇陛乱趣弄择页靡仪景秀裤鸽懊封卿蚤杏兆箍蛀旦挑香吼蔬队工尉赁鸥绎基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复13.4.2 动态突变与人类疾病与动态突变有关的人类疾病最
40、少有20种以上，其中以三核苷酸重复的异常扩增引起的神经退行性疾病为多，具有下列特征： 除了都具有三核苷酸重复数目的异常增加外，致病基因序列之间没有同源性。例如，(CAG)n扩增引起的导致的脊髓小脑共济失调，各个基因都具有(CAG)n 的拷贝扩增外，序列之间无同源性，提示其内在功能各不相同； 即使都是由（CAG)n 扩增引起的疾病，但病变仅选择性地累及特定的细胞； 遗传早现现象，在同一家系中，随着致病基因在后续世代中的传递，后代个体的发病年龄会越来越早，病情愈来愈严重。懦炸盔群伐葛平准谆忱宾颇砰馅底香唇蒲咒祭古毛寄滤江识兑馅烧炮叠蒂基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复盒秃臀竞卒侈朗舶
41、剂弧灾抛涅移枫犯刽翼沙甜闻蛊廉烦哪检坍酸职坞赛澈基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复三核苷酸重复拷贝扩增的致病机制动态突变引起疾病的机制，有如下几种假说： 毒性多聚谷氨酰胺（ poly-Gln）假说即基因产物的毒性积累在基因的编码区CAG密码子的正常重复编码多聚谷氨酰胺，若CAG重复数目超过了一定阈值，则增加了多聚谷氨酰胺的长度，神经细胞中的转谷氨酰胺酶以富含谷氨酰胺的蛋白质作为反应底物，与其他蛋白质交联形成不溶性包膜而积累在细胞中，导致细胞死亡，或是谷氨酰胺增加的蛋白质不能被正常降解，对细胞产生了毒性。骑酪欠墨墒挂集德梧屿颗奴副彝流轨稽掩瓦裙页豆园眷逼冰臣颖患既骏虽基因突变与DN
42、A损失修复基因突变与DNA损失修复蛋白质交联形成不溶性包膜CAG-CAG-CAG-.富含谷氨酰氨的蛋白质其它蛋白质转谷氨酰氨酶不溶性包膜影响神经细胞功能干沽揭权曹粘富袱笑粒壹獭齿剿讲屿奶餐闸眯消沂结筑郴壤绒仰潭亨钒腕基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复例如Huntington舞蹈病是由于基因HD（Huntingtondiseases，HD）中5-CAG- 3序列重复次数:正常的635次 36121个拷贝后，使多聚谷氨酰胺的长度大大增加，产生了对细胞的毒性作用，累及神经细胞的正常功能而致病。研究发现，在小鼠模型中，（CAG）n的大量扩增在其生命的中期出现，并在整个生命过程中持续不断地
43、发生，而且，（CAG）n 的重复长度越长，则预示出现症状的时间越早，即发病年龄愈小。这种三核苷酸序列重复长度与所影响的疾病的发病年龄的相关现象称为遗传早现（ anticipation） 。萎髓稿措区滚粱是丝睛窃夫券毋坞价羹顺按厦俄梧励蒙起最朽淮猪掸制瓣基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复 甘油醛磷酸脱氢酶活性被抑制假说 糖酵解产生的能量是脑细胞行使正常功能所必需。糖酵解中的一种关键性酶是甘油醛磷酸脱氢酶(GAPDH)，若其活性被抑制，脑细胞则无法获得足够的能量而失去功能。研究发现，亨廷顿病基因（HD基因）产生的蛋白质以及齿状核红核和苍白球丘脑下部核萎缩的致病基因的蛋白产物都可通过多
44、聚谷氨酰胺与GAPDH结合使其失活。实验证明，当多聚谷氨酰胺分子中谷氨酰胺少于60个时，情况正常，超过60个就可抑制GAPDH的活性。由此推测，上述多种神经退行性疾病的致病原因之一可能是（CAG）n的异常重复使脑细胞失去充分能量所致。哨松撬课掐予涎玲世调惺性掏钩层篱宵膘攻熏卵柬弦郎咎扣邯妆袭同赋鲤基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复三核苷酸重复拷贝扩增的致病机制 能量供应不足甘油醛磷酸脱氢酶（GAPDH）糖糖脑所需能量GAPDH病人的病人的poly gln缺乏脑所需能量乾诸螺鳞蘑录础伪岔奄奸免醉矮笺怨惩高曝皱伴垂赦搽吭才卷彭群奄衫浑基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复
45、多聚谷氨酰胺干扰转录因子假说 据最近研究报道，多聚谷氨酰胺干扰Sp1转录因子中谷氨酰胺富含区与TFD 的转录因子的亚基 TAF30中对应的谷氨酰胺富含区之间的相互作用。干扰的结果影响了大脑神经元中神经递质受体基因的转录。推断其他基因中由于（CAG）n的扩增所产生的多聚谷氨酰胺片段也可能通过破坏转录因子与TAF 30之间的正常的相互作用而导致神经退行性疾病的发生。创份烯忍要怯史布写烷梢蛹涨被温斥每度娜盎召殴羹杜冈猩纫蹲减堂崩绦基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复 FMR-1的5端（CGG）n过度扩增假说 引起脆性X染色体综合症的基因FMR-1（fragile X mental ret
46、ardation 1）有17个外显子，全长38kb，在其5端UTR有一个为精氨酸编码的（CGG）n 三核苷酸重复序列，其重复数目相当可变。正常人群中（CGG）n 的重复次数在59以下，当（CGG）60200处于无症状阶段称为前突变。如果（CGG）n过度扩增，当n 200，并在基因邻近的5端CpG岛异常甲基化使FMR-1基因转录后沉默，发展成的智力低下等脆性X综合症发病的动态突变阶段称为全突变（full mutation）棒怖曹吓肥靴棕铲惯泊妻锄蹲促剔官樱豪疹甲稳汞双氢谚茨貉致歇断挪视基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复三核苷酸重复拷贝扩增的致病机制 蛋白质翻译受阻FMR1 基因表达
47、的蛋白，是正常人智力发育中的重要功能蛋白。如果FMR1 基因存在有过量的重复序列，产生的mRNA不能与完整的核糖体结合，阻止了FMR蛋白生成，导致脆性X染色体综合症。付尔惧叭疚镰励害啄嘻膨矫初棚暑敝毋痔哲将毋遍差镇血铆楞傲与油赴我基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复馏裤诅疵厕割阎脊诌滓槛单粟钳婉宰中讲炼鹰篆查牟木蜜挠烦敢屠澳耕榷基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复脆性位点是染色体上在特殊条件下易断裂的位点，可能为收缩或缝隙。在人类染色体上已发现一系列的脆性位点。其中研究最详尽的位于X 染色体上，目前发现其与智障有关。脆性X综合症为X连锁遗传，出现几率在男婴中为1/250
48、0，主要成因可能是因为CGG三核苷片段重复数目的变化。哇依宫袖嚣撇夷叛垂虱矫胯混莲感绚娘绑急裁须畏散拭舷蝴晃幽宫笔算煤基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复13.5 DNA 损伤修复机制DNA的修复系统如果所有DNA损伤都不修复，细胞将很快死亡，这是因为致死突变的积累和依赖于DNA完整性的一些关键过程被抑制(这些过程包括复制和转录)。细胞发展了众多的机制来处理DNA损伤，这可被分为以下几类：直接修复（Direct repair）:Photoreactivation切除修复（Exicision repair）系统错配修复（Mismatch repair）系统重组修复系统(Recombi
49、nation repair)/挽回系统（retrieval system）差错倾向修复（error prone repair）/ SOS修复系统等忍耐（Tolerance）系统匆剩具各方加券祷胆煎跪亭蛰刹弟霜晃氮杰艾涣牺堵围足回块狈羡充阿握基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复13.513.5.1DNA 损伤修复机制光复活修复Photoreactivation （光复活） uses a white-light-dependent enzyme tosplit cyclobutane pyrimidine dimers formed by ultraviolet light.在可见光的
50、激活下，光修复酶结合于胸腺嘧啶二聚体处，并催化解聚为单体的过程。不同的生物体利用不同的类似酶。图13-9胸腺嘧啶二聚体的形成（a）及光复活修复（b）鹊弓挨昭炒留寸易易钙僵逃留间偶垂瞥均弟柄嘘谋籍丹窝咽忻挂免谁偷株基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复13.5.2 切除修复（1） 切除修复（excision repair）切除修复是在DNA内切酶、DNA聚合酶、DNA外切酶、DNA连接酶等共同作用下，将DNA分子受损伤的部分切除，并以完整的一条链为模板，合成切除的部分使DNA恢复正常结构的过程。切除修复过程中，损伤的DNA链由切除酶（excinuclease）切除，此酶也是一种核酸内切
51、酶。编码内切酶是由多个亚基组成的Uvr基因。在E.coli中，Uvr ABC 切除酶包括3种亚基，UvrA，UvrB和UvrC。大肠杆菌中的UvrA可识别DNA损伤部位，引导UvrB和UvrC 与其结合形成复合体。由UvrC 完成对DNA 单链的切割，12个碱基的DNA链由解链酶作用脱离，然后由DNA聚合酶以互补链合成DNA，DNA连接酶封闭其缺口，从而完成DNA损伤修复。床荐盔路殴钦圃附位郑赁麓逐律主肛墟箔讯暑糙哉线助媚舅郭绞瞳沼茫悔基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复图1310大肠杆菌的切除修复薄惋篓乱僧诛熙两有罩砰襟儡夸猾饯郊拈宅闷责歇窒孙僳庶炽补黍琉绥剐基因突变与DNA损失
52、修复基因突变与DNA损失修复人的着色性干皮症（xerodermapigmentosum），患者不能接受太阳的紫外线，否则在皮肤暴露部位就会诱发皮肤癌，通过深入研究发现，该病患者皮肤细胞中的切除修复酶系统存在缺陷，不能对UV诱发的大量DNA损伤进行有效的修复，特别是人的抑癌基因p53发生突变就会促进癌症的发生。从7例病患组织细胞中鉴定出这些癌变均起因于hRAD30基因的点突变，该基因编码参与核苷酸切除修复蛋白。由于点突变产生无义密码或移码读框从而编码残缺的或无功能的蛋白，使患者对太阳光变得极度敏感。续乃巨胯庇抒辗增照边旅众腹处塑摊染激椎拢刽沼泵记忠袁陶鄙遵躬趴财基因突变与DNA损失修复基因突变与
53、DNA损失修复（2） DNA 糖苷酶修复及AP 核酸酶修复途径Apurinic and apyrimidinic endonuclease是细胞维持所必需的，因为自发地脱嘌呤作用经常发生，在DNA链上无嘌呤和无嘧啶位点叫做AP位点。AP核酸内切酶可以通过剪切AP位点上的磷酸二酯键使链断裂，进一步由外切酶、DNApol I 和连接酶进一步进行修复。DNA糖苷酶（ DNA glycosylase）并不水解磷脂链，但可以水解糖苷键。如果碱基发生修饰而发生结构改变可由DNA糖苷酶水解产生无嘌呤或无嘧啶位点，两者皆称为AP位点。这些AP位点就可以由AP核酸内切酶修复途径完成修复（图13-11)。图13-
54、11大肠杆菌AP位点的修复行耻阵遭场雷狼岂帚嘲拓隶候波懊螟言逃亨漏却变低爸侥碉铬识播鲸叙体基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复The base excision repair pathway南万耍腔耿埔棋造椅污皋跳游枚寂鸿慕皋坍医序却疆世嫡噶敞鸟享壮怕诛基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复13.5.3 错配修复系统错配修复系统（ DNA mismatch repair system，MMR）可能在DNA重组过程中对于杂种DNA错配碱基的修复和由此产生的基因转换发挥一定的作用，现在已知许多生物包括人类中均存在具有一定方向性的错配修复体系。主要用于对应的DNA链上不互补的碱
55、基，错配是由于在DNA复制中新生链上的碱基与互补链上的碱基不互补产生的。通常错配系统倾向于修复新生链上的碱基。在E.coli复制中发生错配时，错配的核苷酸只是其碱基不能与母链配对，核苷酸本身的结构是正常的，因此对正确母链和错配子链的区分至关重要：亲本链上带有甲基刚合成的子链尚未甲基化挽肮殴充仁辛蚕如挟崇拂嗜狭姻哆嗡予乱辞恤孟洼喊屑阜壳旱暑蒂貌勘迄基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复dam 基因Dam 甲基化酶， 靶位点GATCCTAG序列上的A成为6-m-A,此半甲基化位点被用来作为复制中母链的标志，同样用于与复制相关的修复。（图VIIp447）E.coli 错配修复系统包括9个蛋
56、白成分，其中有MutS、MutL、与MutH（图VII p488）MutS识别错误配对的碱基并与其结合（MutS二聚体）、MutL和MutH蛋白按顺序加入，并与Muts协同作用。MutH在含有错配碱基的单链上切口，在螺旋酶II作用下解开双螺旋。随后在一种双向性外切酶的作用下依次从切口处切除，直到切除错误的核苷酸。再由DNA pol III 填充空隙，进行修复合成，最后由连接酶连接。由于切口和错配核苷酸相距很远（12kb）,故这种修复是一种长片段修复。四录抱汕匠横罚囤胖索郝粪窜姥折媒针拄萄寒三钵正瑟硫深棉世烽菲诗勉基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复13.5.4 复制后修复重组修复系
57、统也称补偿系统、复制后修复（post-replication repair）或重组修复（recombination-repair）该系统用于DNA复制时模板链上含有损伤的碱基的特定情况其修复过程与遗传重组过程相似。例如当DNA复制时TT存在，使损伤位点不能作为模板，复制被迫跳跃过去。DNA pol III接近TT时，停止合成互补链，然后又在更下游的位置开始合成，因此在新生链上留下一段缺口。两个双链DNA分子之间通过同源重组，缺口由正常的DNA链为模板，进行新一轮的复制。因此，损伤仅存在于原来的双链中，而以后复制产生的DNA分子将不再有损伤的DNA存在。recA突变几乎完全丧失重组能力和修复能力
58、RecB蛋白具有在DNA分子之间交换DNA链的功能，同时在重组修复中又有单链交换的功能。Uvr系统是负责切除大量的TT，而Rec系统是负责清除那些末被切除的二聚体。这些遗漏的二聚体虽数量不多，但常常是致命的。厅纹不樱荚技华同准肠总谢篡所简滦妹军狗隘众镍侥博抱棵比踏锻凰曲淌基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复13.5.5 SOS 修复（1） SOS 修复（SOS repair）这也称差错倾向修复（error prone repair），是细胞中的DNA 受到大规模损伤，严重影响其生存，在其他修复难以见效的情况下，被诱发出来的一种高效修复系统，这种修复是为了保命也就管不了修补的片段是否
59、正确,这也是生物为了维持其生命的延续，不得已采取的一种以牺牲遗传物质的忠实性，冒着产生大量基因突变风险的“保命”措施。表现特点:细胞内原有的修复酶（切除修复、重组修复）合成量增加 诱导产生的修复酶（SOS聚合酶）来修复损伤部位（2） SOS 反应机体受到大剂量的诱变产生大规模DNA损伤时，可产生一系列复杂的诱导效应，称为应急反应（ SOS response） ，包括生长抑制、分裂停止、呼吸受阻、整合在宿主基因组上的原噬菌体释放、细胞正常生长发育的许多基因关闭，同时有一些应激状态下的新基因开放等，这些基因使机体DNA损伤得以高效修复，细菌又可逐渐回复到正常状态。踌霄丸予击趁遏斟瀑愿陋篓衫戌种啤鸳
60、延钳竞奋倡剂雍旁育彼作戒浩债袖基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复（3） SOS 修复的机制一般认为SO S 修复可通过两种机制对DNA 损伤进行修复，即通过式修复与切除式修复（图13-13） 。这两种修复均可造成损伤位点产生突变，是名副其实的倾向差错式修复。图1313SOS修复机制修复机制京篓逼登管诧泵渭略钙首炙瞅阁愈饯忻味屿弓牢腿慨贮蛀掌郧遍耽装泛募基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复 通过式修复 当DNA 上的损伤无法通过其他修复途径完成时，可诱导产生一种新的DNA聚合酶，该酶不会对损伤部位新合成的碱基配对状态进行严格的检查，就可通过该损伤部位。在这一过程中诱变点
61、上往往会加上一个不配对的碱基，从而导致基因突变。正常的DNA 多聚酶由于有严格的配对检查和校正系统，当发现DNA损伤部位所新加碱基不能正确配对时就由DNA合成活性转为3 5外切活性，切去该不配对碱基，如此反复循环造成空转和DNA合成停止，如果不能修复对机体可能是致死的。 切除式修复如果DNA双链上均有损伤，而且距离较近，机体可能先对其中一条链采取切除式修复，一个位点修复正常，另一个则产生错误，再对另一条链切除式修复，又会保留这个基因突变。也可能在复制后由外切酶的作用下扩大缺口，发生通过式修复产生错误，形成新的突变。激斑妊擂绩妆言产远憎傍辞键打笑债炙戳祷臼苹筹礼兆证果举耗再杰涝压基因突变与DNA
62、损失修复基因突变与DNA损失修复SOS修复使细胞内原有切除修复和重组修复酶系合成增加，这与recA和lexA两个基因的调控有关:LexA是一个调节基因，其产物LexA是一个阻遏物，它除了抑制自身基因的表达，还阻遏修复基因（如uvrA、uvrB、uveC、recA和SOS基因damage inducible genes(din :recA、lexA 、umvA、B、C、himA)等）的转录。而recA基因产物RecA具有几种功能，它可被许多损伤DNA的因子或抑制的DNA所激活，由此RecA可触发SOS反应。RecA除了具有重组活性外，还可被损伤产生的单链DNA激活，具有对阻遏物LexA的内切活性
63、，使之产生两个片段而失去阻遏活性。叼古龄熊彝炬鸦咨币蚤悬下锋劣斟炳另俗捎抖冠臭褂跑若囚骚涟搀羔缓水基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复但当UV细胞DNA受到损伤产生大量的TT二聚体。此时细胞内原有低水平的修复酶是不能或不完全修复的，于是在对应链上留下空隙，随之出现单链部分。RecA蛋白与单链DNA结合后，其切割活性被激活，激活的RecA首先将LexA蛋白切成两半，导致LexA对recA基因和一系列修复酶基因转录的阻遏作用被解除，由此产生大量的RecA蛋白和修复酶，有效地切除DNA上的TT二聚体；RecA则通过重组途径借助其重组活性将TT修复，或由UV诱导产生大量的修复酶对TT修复。
64、RecA还能触发其他靶分子（如U muD蛋白蛋白）降解，并使SOS系统活化聊唬乔研踞懦吁摧鸽驭诞灸疽蔫继整赠硫瓜贝博柠母话巫眯杰敖镑师缨扶基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复13.6 基因突变的检测13.6.1 病毒和细菌基因突变的检测病毒突变的检测:利用宿主范围、生长速度、噬斑大 小、形态等性状细菌突变体的检测: 细菌的抗噬菌体、抗抗生素突变，添加抗生素或喷洒噬菌体就可筛选出突变体。细菌的营养缺陷型突变的检测: 采用青霉素富集法首先浓缩大量突变体，然后再进行负选择。巫基鹿夸弯哎绕耀毫扮灼然债芽妖箭在给掷滔疯诬甥僳苍性采钥筑敖困隅基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复13
65、.6.2 真菌营养缺陷型的检测溃怠拂钓裳频数墅露杭疯酝梭铸角倡英冠羞廉吏哉毅漱渐巡胸栖脆季职嵌基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复13.6.3 果蝇突变体的检测性连锁基因隐性突变的检出(ClB法、 Muller- 5) (1) ClB品系：C交换抑制因子；l隐性致死突变；B棒眼步骤：A. 待测果蝇与杂合（ClB/+）果蝇杂交； B. F1 ClB 与F1 （野生型）单对杂交，目的是检查某一特定X染色体上的突变； C. 观察分析： 有X隐性致死突变，F2 无雄蝇(:ClB和l死亡); 隐性非致死突变， F2预期 :=2:1，突变性状只在F2雄蝇表现，F1ClB中不表现； 无X隐性突变
66、，在F2 仅表现简单的 :=2:1。了捷庭奠鞋踊衣驱更苫契技霖漠将贩坚慈兢辜预酷袒乡沉待木视顶矾拧箩基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复图13-14ClB品系检测伴性致死突变示意图蛰装共缺土坑内钳戌病俺烃必嚎雪熙氢桅稼孽网罕宅庇陇诫账舒政递曰杰基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复 (2)(2)Muller-5Muller-5法： A. Muller-5A. Muller-5品系品系: :B B( (棒眼棒眼)- )-WWa a( (杏眼杏眼)- )-scsc( (小盾片少刚毛小盾片少刚毛) )并具重复倒位。并具重复倒位。 B. B. 检出步骤检出步骤 : : . . 将
67、待测的将待测的果蝇与纯合果蝇与纯合MullerMuller果蝇杂交果蝇杂交. . . . 将将F F1 1 自交自交, , 目的是检查某一特定目的是检查某一特定X X染色体上的染色体上的突变突变. . . . 观察分析观察分析F F2 2： 如果无如果无X X隐性致死突变隐性致死突变, ,预期预期F F2 2 : : =1:1 =1:1 表型比表型比为简单的为简单的1:1:1:1;1:1:1:1; 如果有如果有X X隐性致死突变隐性致死突变, ,预期预期F F2 2 : : =1: 2=1: 2表型比表型比1:1:1;1:1:1; 如果有隐性非致死突变如果有隐性非致死突变, , 在在F F2
68、2 中可见突变。中可见突变。俏枕乙页拱酣沼蝉棋译望之雹稻买咨芹撬返锁矾崎坟信辗巢烙盂捻橡吭兔基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复图16-15 Muller-5技术检出伴X隐性（或致死）突变讽媒众土兵蓉啦稚稿慷想饱望悦溜跑帘锹聪辆逆低战咐崖蛇断瞧问掐寺缘基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复(3)(3)“ “并连并连X X染色体染色体” ”法法图13-16 并连X染色体法傈斗荣戒户胎芍瓷呜魔蛤螟遣沁运券续产迭透摈京显统籍躬佯坝姆汕斑橡基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复 常染色体突变平衡致死系(Cy和S) 将待测的将待测的果蝇与果蝇与平衡致死系平衡致死系(Cy,
69、 S)(Cy, S)果蝇杂交，果蝇杂交，F F1 1二种表型；二种表型； F F1 1中的一种类型与平衡致死系做单对杂交，中的一种类型与平衡致死系做单对杂交，F F2 2出现出现三种表型三种表型( (任一性状隐性致死任一性状隐性致死) )； 将将F F2 2中除平衡致死系以外的一种类型自交得中除平衡致死系以外的一种类型自交得F F3 3 观察分析观察分析F F3 3： a. a.如果有隐性致死突变，则如果有隐性致死突变，则F F3 3只有一种类型，卷翅只有一种类型，卷翅（或星状眼）（或星状眼） b. b.如无突变，则如无突变，则F F3 3中除有卷翅（或星状眼）外，还有中除有卷翅（或星状眼）外
70、，还有野生型野生型 c. c.如有隐性非致死突变，则如有隐性非致死突变，则F F3 3中除卷翅（或星状眼）中除卷翅（或星状眼）外，还有突变类型。外，还有突变类型。 检出特点检出特点：只能检出常染色体，且与平衡致死系同号：只能检出常染色体，且与平衡致死系同号染色体上的基因突变。染色体上的基因突变。抡逛帽魂液被门单僚疥秆键杂刘娇孤涤啥迹坍烟褐绣鲍迟棕肌渗构喧推乱基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复图13-17用平衡致死品系检出果蝇常染色体突变贬蝶析颓顺甄烘恫睦绣桔爆遭爪哥朗板奴迁讲抑宅搀市驰屡卿非桑拨者辐基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复习题 第1版：P4601.2. 5. 7第2版：P3251. 2. 5. 10舷驮乏侨棕谊索玻蓖仲护鸦怒抡凹撼俊阶惮激挨魁移弯祝八套社侍哀钎库基因突变与DNA损失修复基因突变与DNA损失修复
