南开大学遗传学18遗传变异的分子机理基因突变.ppt

第一节基因突变的分子基础一、自发突变(spontanueousmutation)包括DNA复制的错误和自发损伤。(1)转换突变(transitionmutation)DNA中的碱基由一种异构体转变为另一种异构体的互变异构作用会引起碱基错配。第18章遗传变异的分子机理I—基因突变DNA的四种碱基的互变异构体。嘧啶上3位和4位之间的H以及嘌呤上的1位和6位之间的H的移位会改变碱基配对的能力。(烯醇式)(亚***式)(***式)(氨基式)(氨基式)(亚***式)(***式)(烯醇式)互变异构作用会引起碱基错配。T烯醇式----GT-----G烯醇式C亚***式----AC-----A亚***式在DNA复制中一个G互变成烯醇式Gt,从而与T配对,在下次复制时Gt回到稳定的***式结构G,这时已掺入到Gt对面的T将与A配对,由此引起GC→AT的转换。一个嘌呤被另一个嘌呤取代,或一个嘧啶被另一个嘧啶取代称转换突变(transitionmutation)。(3)移码突变(Frame-shiftmutations)经常发生在重复序列区。其模型为:CT5CTGAGAGA3GACTCTCTCTCTCTGCA5CTGAGAGA3GACTCTCTCTGCA5CTGAGAGAGACGT3GACTCTCTCTGCA5CGTTTT3GCAAAAACGTAC5CTTT3GCAAAAACGTAC5CTTTTTGCTAG3GCAAAAACGTACGTGT(a)(b)(c)CTAdditionDeletion(d)(e)(f)由于非3及其倍数个碱基的插入或缺失造成移码突变(frameshiftmutation) GCAAGTTG↓读码框×××插入或缺失会造成其下游三联体密码子错读,生成完全不同的肽链。,DNA自发性损伤造成突变。(1)细胞中经常发生脱嘌呤作用(depurination),使脱氧核糖和碱基G或A连接的糖苷键被打断,从而失去G或A,复制时在脱嘌呤位点对面插入碱基造成突变。损伤的结果造成转换和颠换(transversion,一个嘧啶被一个嘌呤取代,或一个嘌呤被一个嘧啶取代)。(2)脱氨基作用(deamination):如胞嘧啶C脱氨基后形成了尿嘧啶U,在复制过程中将与A配对,从而引起GC→AT转换突变。脱氨基复制GCAUAT突变细胞中有一种修复酶能识别DNA中的尿嘧啶并将其切除,称尿嘧啶—DNA糖基酶。5***胞嘧啶是发生GC→AT转换突变的热点。因为5***胞嘧啶脱氨基后形成的T不能被上述修复酶识别,因此不能被修复。。二、——5溴尿嘧啶(5-BU),由于胸腺嘧啶中5CH3被Br取代会导致5-BU变换异构体,使其碱基的配对能力发生变化。