DNA損傷的原因是什麼呢,DNA損傷有什麼檢測方法

2022-05-16 23:15:03 字數 4198 閱讀 9267

1樓:夜襲西茅坑

指dna上單一鹼基的變異。嘌呤替代嘌呤(a與g之間的相互替代)、嘧啶替代嘧啶(c與t之間的替代)稱為轉換(transition);嘌呤變嘧啶或嘧啶變嘌呤則稱為顛換(transvertion)。

缺失(deletion)

指dna鏈上一個或一段核苷酸的消失。

插入(insertion)

指一個或一段核苷酸插入到dna鏈中。在為蛋白質編碼的序列中如缺失及插入的核苷酸數不是3的整倍數,則發生讀框移動(reading frame shift),使其後所譯讀的氨基酸序列全部混亂,稱為移碼突變(frame-shift mutaion)。

倒位或轉位

(transposition) 指dna鏈重組使其中一段核苷酸鏈方向倒置、或從一處遷移到另一處。

雙鏈斷裂

已如前述,對單倍體細胞一個雙鏈斷裂就是致死性事件。

dna損傷的原因

dna儲存著生物體賴以生存和繁衍的遺傳資訊,因此維護dna分子的完整性對細胞至關緊要。外界環境和生物體內部的因素都經常會導致dna分子的損傷或改變,而且與rna及蛋白質可以在細胞內大量合成不同,一般在一個原核細胞中只有一份dna,在真核二倍體細胞中相同的dna也只有一對,如果dna的損傷或遺傳資訊的改變不能更正,對體細胞就可能影響其功能或生存,對生殖細胞則可能影響到後代。 所以在進化過程中生物細胞所獲得的修復dna損傷的能力就顯得十分重要,也是生物能保持遺傳穩定性之所在。

在細胞中能進行修復的生物大分子也就只有dna,反映了dna對生命的重要性。另一方面,在生物進化中突變又是與遺傳相對立統一而普遍存在的現象,dna分子的變化並不是全部都能被修復成原樣的,正因為如此生物才會有變異、有進化。

dna分子的自發性損傷

dna複製中的錯誤

以dna為模板按礆基配對進行dna複製是一個嚴格而精確的事件,但也不是完全不發生錯誤的。礆基配對的錯誤頻率約為10-1-10-2,在dna複製酶的作用下鹼基錯誤配對頻率降到約10-5-10-6,複製過程中如有錯誤的核苷酸參入,dna聚合酶還會暫停催化作用,以其3』-5』外切核酸酶的活性切除錯誤接上的核苷酸,然後再繼續正確的複製,這種校正作用廣泛存在於原核和真核的dna聚合酶中,可以說是對dna複製錯誤的修復形式,從而保證了複製的準確性。但校正後的錯配率仍約在10-10左右,即每複製1010個核苷酸大概會有一個礆基的錯誤。

dna的自發性化學變化

生物體內dna分子可以由於各種原因發生變化,至少有以下型別:

?①鹼基的異構互變 dna中的4種鹼基各自的異構體間都可以自發地相互變化(例如烯醇式與酮式礆基間的互變),這種變化就會使鹼基配對間的氫鍵改變,可使腺嘌呤能配上胞嘧啶、胸腺嘧啶能配上鳥嘌呤等,如果這些配對發生在dna複製時,就會造成子代dna序列與親代dna不同的錯誤性損傷。

②鹼基的脫氨基作用 鹼基的環外氨基有時會自發脫落,從而胞嘧啶會變成尿嘧啶、腺嘌呤會變成次黃嘌呤(h)、鳥嘌呤會變成黃嘌呤(x)等,遇到複製時,u與a配對、h和x都與c配對就會導致子代dna序列的錯誤變化。胞嘧啶自發脫氨基的頻率約為每個細胞每天190個。

?③脫嘌呤與脫嘧啶 自發的水解可使嘌呤和嘧啶從dna鏈的核糖磷酸骨架上脫落下來。一個哺乳類細胞在37℃條件下,20h內dna鏈上自發脫落的嘌呤約1000個、嘧啶約500個;估計一個長壽命不復制繁殖的哺乳類細胞(如神經細胞)在整個生活期間自發脫嘌呤數約為108,這佔細胞dna中總嘌呤數約3%。

④鹼基修飾與鏈斷裂 細胞呼吸的副產物o2-、h2o2等會造成dna損傷,能產生胸腺嘧啶乙二醇、羥甲基尿嘧啶等鹼基修飾物,還可能引起dna單鏈斷裂等損傷,每個哺乳類細胞每天dna單鏈斷裂發生的頻率約為5萬次。此外,體內還可以發生dna的甲基化,結構的其他變化等,這些損傷的積累可能導致老化。

由此可見,如果細胞不具備高效率的修復系統,生物的突變率將大大提高。

物理因素引起的dna損傷

射線引起的dna損傷是最引人注意的。

紫外線引起的dna損傷

dna分子損傷最早就是從研究紫外線的效應開始的。當dna受到最易被其吸收波長(~260nm)的紫外線照射時,主要是使同一條dna鏈上相鄰的嘧啶以共價鍵連成二聚體,相鄰的兩個t、或兩個c、或c與t間都可以環丁基環(cyclobutane ring)連成二聚體,其中最容易形成的是tt二聚體.。

人**因受紫外線照射而形成二聚體的頻率可達每小時5× 104/細胞,但只侷限在**中,因為紫外線不能穿透**。但微生物受紫外線照射後,就會影響其生存。紫外線照射還能引起dna鏈斷裂等損傷。

電離輻射引起的dna損傷

電離輻射損傷dna有直接和間接的效應,直接效應是dna直接吸收射線能量而遭損傷,間接效應是指dna周圍其他分子(主要是水分子)吸收射線能量產生具有很高反應活性的自由基進而損傷dna。電離輻射可導致dna分子的多種變化:

①礆基變化 主要是由oh-自由基引起,包括dna鏈上的礆基氧化修飾、過氧化物的形成、礆基環的破壞和脫落等。一般嘧啶比嘌呤更敏感。

②脫氧核糖變化 脫氧核糖上的每個碳原子和羥基上的氫都能與oh-反應,導致脫氧核糖分解,最後會引起dna鏈斷裂。

③dna鏈斷裂 這是電離輻射引起的嚴重損傷事件,斷鏈數隨照射劑量而增加。射線的直接和間接作用都可能使脫氧核糖破壞或磷酸二酯鍵斷開而致dna鏈斷裂。dna雙鏈中一條鏈斷裂稱單鏈斷裂(single strand broken),dna雙鏈在同一處或相近處斷裂稱為雙鏈斷裂(double strand broken)。

雖然單斷髮生頻率為雙斷的10-20倍,但還比較容易修復;對單倍體細胞(如細菌)一次雙斷就是致死事件。

④交聯 包括dna鏈交聯和dna-蛋白質交聯。同一條dna鏈上或兩條dna鏈上的礆基間可以共價鍵結合,dna與蛋白質之間也會以共價鍵相連,組蛋白、染色質中的非組蛋白、調控蛋白、與複製和轉錄有關的酶都會與dna共價鍵連線。這些交聯是細胞受電離輻射後在顯微鏡下看到的染色體畸變的分子基礎,會影響細胞的功能和dna複製。

2樓:伯澎旅夢玉

dna複製開始時,先要有引發階段,即有引物rna的合成。前導鏈的引發較簡單,在引發酶催化下,有一個短的rna引物合成,繼而從rna引物的3′末端開始連續進行dna鏈的合成。隨從鏈的合成是不連續的,引發階段也比較複雜,有多種蛋白及酶參與,主要的是引發酶及引發前體

哪些因素能引起dna損傷?生物機體是如何修復的?

dna的損傷是怎樣修復的?其修復的生物學意義是什麼

3樓:楊風遊

dna損傷修復(repair of dna damage)在多種酶的作用下,生物細胞內的dna分子受到損傷以後恢復結構的現象。 dna損傷修復的研究有助於瞭解基因突變的機制,衰老和癌變的原因,還可應用於環境致癌因子的檢測。

哪些因素能引起dna損傷?生物機體是如何修復的

4樓:教育小工匠老師

dna損傷是複製過程中發生的dna核苷酸序列永久性改變,並導致遺傳特徵改變的現象。情況分為:substitutation (替換)deletion (刪除)insertion (插入)exon skipping (外顯子跳躍)

dna修復(dna repairing)是細胞對dna受損傷後的一種反應,這種反應可能使dna結構恢復原樣,重新能執行它原來的功能;但有時並非能完全消除dna的損傷,只是使細胞能夠耐受這dna的損傷而能繼續生存。也許這未能完全修復而存留下來的損傷會在適合的條件下顯示出來(如細胞的癌變等),但如果細胞不具備這修復功能,就無法對付經常在發生的dna損傷事件,就不能生存。所以研究dna修復也是探索生命的一個重要方面,而且與軍事醫學、腫瘤學等密切相關。

dna損傷有什麼檢測方法

5樓:放狼的羊

giemsa染色法,tunul法,dna電泳梯度法,流式細胞檢測法。

dna損傷修復內(repair of dna damage)在多種酶的作用下,生物細胞容內的dna分子受到損傷以後恢復結構的現象。 dna損傷修復的研究有助於瞭解基因突變的機制,衰老和癌變的原因,還可應用於環境致癌因子的檢測。

6樓:匿名使用者

可以用dna 探針!

試說明dna損傷的型別及其修復機制

7樓:bie___汀

1)○1細胞內源性的損傷—複製錯誤,鹼基脫氨氧化;

○2環境因素造成的損傷—輻射(tt)致癌物質(烷化劑、eb亞硝酸等)如鹼基的損傷、錯配,鹼基的缺失,鹼基的交聯等。

2)○1錯配修復系統恢復錯配;

○2鹼基切除修復系統切除突變鹼基;

○3核苷酸切除修復系統修復被破壞的dna;

○4dna直接修復系統修復嘧啶二聚體或甲基化dna。

DNA的修復機制,DNA損傷的修復機制

dna聚合酶 dna pol 負責識別和切除修復 dna損傷的修復機制 1 1細胞內源性的損傷 複製錯誤,鹼基脫氨氧化 2環境因素造成的損傷 輻射 tt 致癌物質 烷化劑 eb亞硝酸等 如鹼基的損傷 錯配,鹼基的缺失,鹼基的交聯等。2 1錯配修復系統恢復錯配 2鹼基切除修復系統切除突變鹼基 3核苷酸...

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