山东大学：《遗传学》PPT课件_第五章 细菌遗传学II——DNA修复系统

第五章、细菌遗传学l DNA修复系统

第五章、细菌遗传学II DNA修复系统

内容与学习要求 内容 结合前面对DNA代谢的学习,补充介绍DNA损伤修复的知识 学习要求 了解DNA修复的相关知识,了解DNA损伤修复重要意义和研究进 展

内容与学习要求 结合前面对DNA代谢的学习，补充介绍DNA损伤修复的知识 内容 学习要求 了解DNA修复的相关知识，了解DNA损伤修复重要意义和研究进 展

第一部分关于DNA知识的回顾 ☆DNA结构 ①分子结构的相对稳定性(储存遗传信息) ②能够复制,(传递遗传信息) ③指导蛋白质合成(表达遗传信息) ④引起遗传变异(改变遗传信息)

第一部分 关于DNA知识的回顾 ❖DNA 结构 ①分子结构的相对稳定性（储存遗传信息） ②能够复制，（传递遗传信息） ③指导蛋白质合成（表达遗传信息） ④引起遗传变异（改变遗传信息）

脱氧核糖核酸(DNA)代谢 核酸代谢 核糖核酸(RNA)代谢 DNA是贮藏遗传信息的最重要的生物大分子。DNA 分子中的核苷酸排列顺序不但决定了胞内所有RNA 及蛋白质的基本结构,还通过蛋白质(酶)的功能间 接控制了细胞内全部有效成份的生产、运转和功能发 挥。贮藏在任何基因中的生物信息都必须首先被转录 生成RNA,才能够得到表达。DNA和RNA虽然很相 似,只有T或U及核糖的第二位碳原子上有所不同, 但它们的生物学活性却很不同 RNA主要以单链形式存在于生物体内,其高级结 构很复杂;RNA既担负着贮癜及转移遗传信息的功 能,又能作为核酶直接在细胞内发挥代谢功能

核酸代谢 脱氧核糖核酸（DNA）代谢 核糖核酸（RNA）代谢 ▪DNA是贮藏遗传信息的最重要的生物大分子。DNA 分子中的核苷酸排列顺序不但决定了胞内所有RNA 及蛋白质的基本结构，还通过蛋白质（酶）的功能间 接控制了细胞内全部有效成份的生产、运转和功能发 挥。贮藏在任何基因中的生物信息都必须首先被转录 生成RNA，才能够得到表达。DNA和RNA虽然很相 似，只有T或U及核糖的第二位碳原子上有所不同， 但它们的生物学活性却很不同。 ▪ RNA主要以单链形式存在于生物体内，其高级结 构很复杂；RNA既担负着贮藏及转移遗传信息的功 能，又能作为核酶直接在细胞内发挥代谢功能

☆DNA分子的复制过程 DNA复制过程大致可以分为复制的引发,DNA链的延伸和DNA复制的终止三 个阶段 半保留复制( semi conservation replication) >半不连续复制(Semi- ondisctinuous replication 模板DNA,二磷酸核苷酸(dATP,dGTP,dCTP,dTTP)是合成原料,细胞内 还有许多酶和蛋白质参与DNA的复制。 Biochemistry by Mc KeefMckee, o 1996 McGrawHill Higher Education Semiconservative DNa replication. M Figure 17.1 1D m Da① MUD J少DD可1 Replication fork

❖DNA 分子的复制过程 ➢DNA复制过程大致可以分为复制的引发，DNA链的延伸和DNA复制的终止三 个阶段 ➢半保留复制(semi conservation replication) ➢半不连续复制(Semi-ondisctinuous replication) ➢模板DNA，二磷酸核苷酸(dATP,dGTP，dCTP，dTTP)是合成原料，细胞内 还有许多酶和蛋白质参与DNA的复制

今基因的表达 基因表达( gene expression)-基因转录及翻译的 过程。 基因表达的时间性及空间 性 调节基因启动子操纵基因结构基因 按对刺激的反应可分为: Lacz LacY LacA RNA 组成性表达 转录 聚合酶 诱导和阻遏表达 信使 阻抑物与操纵 基因结合,结 阻抑物 构基因转录受阻

❖基因的表达 基因表达(gene expression)--基因转录及翻译的 过程。 基因表达的时间性及空间 性 按对刺激的反应可分为： 组成性表达 诱导和阻遏表达

DNA吸收 转化转导转染 机制 1、受体 2、阳离子 3、膜电位

DNA 吸收 • 转化转导转染 • 机制 1、受体 2、阳离子 3、膜电位

第二部分DNA的损伤与修复 各种疾病(外伤除外)都与DNA 代谢稳定性有关。可以用下面最 简单的方程式来理解:疾病=内 因+外因。“内因”就是体内的 DNA代谢,“外因”就是环境因 素。环境因素包括生活环境、生 Cell 活习惯、生活方式等。有些疾病 与单个基因缺陷的遗传有确切关 Division 系;而许多像癌症或者老年痴呆、 糖尿病、高血压等中老年人的常 见病,则分别与多个基因缺陷的 replication 遗传相关 DNA的重组与修复维持基因组稳 Genome recombination Mutation 定性 Fidelity Avoidance

第二部分 DNA的损伤与修复 • 各种疾病（外伤除外）都与DNA 代谢稳定性有关。可以用下面最 简单的方程式来理解：疾病＝内 因＋外因。 “内因”就是体内的 DNA代谢， “外因”就是环境因 素。环境因素包括生活环境、生 活习惯、生活方式等。有些疾病 与单个基因缺陷的遗传有确切关 系；而许多像癌症或者老年痴呆、 糖尿病、高血压等中老年人的常 见病，则分别与多个基因缺陷的 遗传相关 • DNA的重组与修复维持基因组稳 定性

DNA代谢与疾病 动物的白化现象是 种遗传性疾病 ·着色性干皮病 运动失调性毛细血管 打张症(AT) Hereditary breast cancer Bloom syndrome(Bs

DNA代谢与疾病 • 动物的白化现象是一 种遗传性疾病 • 着色性干皮病 • 运动失调性毛细血管 扩张症(AT) • Hereditary breast cancer • Bloom syndrome (BS)

Damaging agent X-ray Oxygen radicals UV light rays Replication Alkylating agents Polycyclic aromatic Anti-tumour agents errors Spontaneous reactions hydrocarbons (cis-Pt MMC) Uracil (6-4)PP Interstrand cross-link A-G Mismatch Abasic site Bulky adduct Double-strand break T-C Mismatch 8-Oxoquanine CPD Insertion Single-strand break Deletion Base-excision Nucleotide-excision Recombinational Mismatch repair repair(BER) repair NER repair(HR, En Repair process