復(fù)制修復(fù)與逆轉(zhuǎn)錄DNA的損傷與修復(fù)一、DNA損傷生物因素或理化因素作用下DNA的結(jié)構(gòu)與功能遭破壞。生物因素：DNA重組、病毒基因組的整合等理化因素：紫外線(xiàn)、電離輻射、化學(xué)誘變劑等DNA損傷突變突變是進(jìn)化、分化的分子基礎(chǔ)；也是某些疾病的發(fā)病基礎(chǔ)；還有致死性的突變。DNA損傷類(lèi)型二、損傷的修復(fù)

光修復(fù)切除修復(fù)錯(cuò)配修復(fù)重組修復(fù)SOS修復(fù)1、光修復(fù)光修復(fù)酶(Photolyases)利用吸收光產(chǎn)生的能量使嘧啶二聚體轉(zhuǎn)為單體。大多生物有光修復(fù)酶，但高等動(dòng)物無(wú)此酶，被其它修復(fù)系統(tǒng)取代。2、切除修復(fù)在一系列酶的作用下，將DNA分子中受損傷部分切除，并以完整的那一條鏈為模板，合成出切去部分，DNA恢復(fù)正常結(jié)構(gòu)。參與的酶有(細(xì)菌)核酸內(nèi)切酶，DNApolⅠ,DNA連接酶人類(lèi)著色性干皮病：對(duì)紫外線(xiàn)照射敏感，易發(fā)生皮膚癌，由于切除修復(fù)系統(tǒng)障礙，缺乏特異核酸內(nèi)切酶。3、錯(cuò)配修復(fù)DNA在復(fù)制過(guò)程中發(fā)生錯(cuò)配，新鏈被校正，則信息恢復(fù)。大腸桿菌中參與錯(cuò)配修復(fù)的蛋白至少12種如何區(qū)分新鏈和舊鏈？甲基化酶——使DNA鏈某些部位甲基化剛合成的新鏈短期內(nèi)未甲基化，區(qū)分于舊鏈，切除新鏈部分，以舊鏈為標(biāo)準(zhǔn)重新補(bǔ)缺。4、重組修復(fù)復(fù)制后修復(fù)重組蛋白R(shí)ecA，RecBCD，DNApolⅠ，連接酶5、SOS修復(fù)能誘導(dǎo)修復(fù)的應(yīng)急反應(yīng)，引起DNA損傷修復(fù)、誘變效應(yīng)、細(xì)胞分裂的抑制、細(xì)胞的癌變等。Weigle效應(yīng)（19世紀(jì)50年代）修復(fù)系統(tǒng)抑制了細(xì)胞的分裂作用機(jī)理基因recAlexA

蛋白R(shí)ecALexA避免差錯(cuò)的修復(fù)（誘導(dǎo)前幾種修復(fù)有關(guān)的酶和蛋白的產(chǎn)生）傾向差錯(cuò)的修復(fù)（誘導(dǎo)產(chǎn)生缺乏校對(duì)功能的聚合酶）LexA為阻遏蛋白，阻遏SOS有關(guān)基因及recA基因，但仍有少量RecA存在，當(dāng)誘導(dǎo)條件產(chǎn)生（DNA損傷），則：誘導(dǎo)信號(hào)RecA激活水解LexA各種基因表達(dá)當(dāng)條件消失，RecA失活，基因關(guān)閉SOS的誘導(dǎo)信號(hào)：并非所有DNA損傷都能誘導(dǎo)SOS反應(yīng)，能在細(xì)菌中誘導(dǎo)SOS反應(yīng)的作用劑對(duì)高等動(dòng)物往往是致癌的，如X-射線(xiàn)，紫外線(xiàn)，烷化劑，黃曲霉素等。細(xì)胞修復(fù)系統(tǒng)缺損與癌癥有一定關(guān)系

切除修復(fù)缺損著色性干皮病(XerodermaPigmentosumXp)

錯(cuò)配修復(fù)缺損遺傳性非息肉結(jié)腸癌(HereditaryNonpolyposisColorectalCancerHPCC)逆轉(zhuǎn)錄病毒（Retrovirus）和逆轉(zhuǎn)錄酶（reversetranscriptase,RT）逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)病毒

1958年Crick的中心法則:

Temin發(fā)現(xiàn)放線(xiàn)菌素D抑制腫瘤病毒RNA復(fù)制.提出前病毒假說(shuō)逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn):Temin、Baltimore等1970年分別于勞氏肉瘤病毒和鼠白血病病毒中找到逆轉(zhuǎn)錄酶。逆轉(zhuǎn)錄病毒往往是能引起腫瘤的RNA病毒（勞氏肉瘤病毒、鳥(niǎo)類(lèi)成髓細(xì)胞白血病病毒等）DNA病毒RNA病毒DNARNA蛋白質(zhì)

復(fù)制1、逆轉(zhuǎn)錄酶：模板(RNA)、引物(宿主tRNA)、底物(dNTP)、二價(jià)陽(yáng)離子延長(zhǎng)方向（5’3’）需要還原劑（保護(hù)酶的-SH）2、逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組兩條相同的（+）RNA鏈組成具帽子和尾部結(jié)構(gòu)3、逆轉(zhuǎn)錄酶不僅普遍存在于RNA病毒中，哺乳動(dòng)物的胚胎細(xì)胞和正在分裂的淋巴細(xì)胞中也有反轉(zhuǎn)錄酶。+RNA+DNA-RNA+DNA-DNA+４、逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程

（以前病毒形式引起整合到宿主細(xì)胞DNA中而使細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化）

單鏈病毒RNA

RNA-DNA雜交分子雙鏈DNA（前病毒）

逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶５、逆轉(zhuǎn)錄酶是多功能酶，兼有3種酶的活性：

RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活性

DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活性核糖核酸酶H的活性，專(zhuān)一水解RNA-DNA雜交分子中的RNA，可沿5’3’和3’5’兩個(gè)方向起核酸外切酶的作用。逆轉(zhuǎn)錄酶也和DNA聚合酶一樣，沿5’3’方向合成DNA，并要求短鏈RNA作引物。６、逆轉(zhuǎn)錄酶的應(yīng)用遺傳工程技術(shù)中一種重要的工具酶。人工合成的聚核苷酸或真核生物的mRNA可作為此酶的模板幾乎所有真核生物mRNA分子的3‘末端都有一段polyA,當(dāng)加入寡聚dT作為引物時(shí)，mRNA就可作為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下在體外合成與其互補(bǔ)的DNA，稱(chēng)為cDNA。由此可構(gòu)建出cDNA文庫(kù)，從中篩選特異的目的基因逆轉(zhuǎn)錄病毒的生活周期人類(lèi)免疫缺陷病毒HumanImmunedeficiencyVirus1988年正式命名傳染源：病人或無(wú)癥狀攜帶者傳播途徑：性感染、血源性感染、垂直感染感染T淋巴細(xì)胞后即殺死細(xì)胞，造成宿主機(jī)體免疫系統(tǒng)損傷，引起艾滋病（acquiredimmunodeficiencysyndrome,AIDS）HIV模型圖脂雙層膜gp120gp41包膜