第十九章 DNA復(fù)制、修復(fù)課件

第19章DNA復(fù)制、修復(fù)19.1DNA復(fù)制總觀

19.1.1半保留復(fù)制

19.1.2復(fù)制子、復(fù)制起始點(diǎn)與方向

19.1.3DNA復(fù)制的其它模式19.2原核生物的DNA復(fù)制

19.2.1DNA聚合酶I19.2.2DNA聚合酶Ⅱ、Ⅲ19.2.3DNA復(fù)制的真實(shí)性19.2.4DNA的生物合成19.2.5DNA復(fù)制體及相關(guān)蛋白19.2.6DNA復(fù)制的起始19.2.7DNA鏈的延伸19.2.8復(fù)制的終止19.3真核生物DNA的復(fù)制19.4反轉(zhuǎn)錄19.5DNA突變與修復(fù)1第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)2第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)3第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)4第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)5第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)中心法則基因(gene):是為生物活性產(chǎn)物編碼的DNA功能片段，這些產(chǎn)物主要是蛋白質(zhì)或是各種RNA6第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)復(fù)制的要點(diǎn):1半保留復(fù)制2有起始點(diǎn)、終止點(diǎn)和方向3半不連續(xù)復(fù)制5297第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)當(dāng)細(xì)胞分裂,DNA進(jìn)行復(fù)制時，雙螺旋結(jié)構(gòu)解開而成為單鏈，用于合成新的互補(bǔ)鏈。子代細(xì)胞出現(xiàn)新的DNA雙鏈，其中一股單鏈?zhǔn)菑挠H代完整地接受過來的。另一股單鏈完全重新合成，且按堿基配對原則互補(bǔ)。DNA復(fù)制總觀1●半保留復(fù)制:8第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)如果DNA全保留復(fù)制：新合成的子鏈全部進(jìn)入子細(xì)胞第一代第二代細(xì)菌（含15N-DNA)重DNA輕DNA重DNA重DNA普通培養(yǎng)基普通培養(yǎng)基細(xì)菌DNA雙鏈密度梯度離心15N-DNA14N-DNA輕DNA9第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)DNA半保留復(fù)制的證據(jù)第一代第二代細(xì)菌（含15N-DNA)輕DNA輕DNA重DNA重DNA普通培養(yǎng)基普通培養(yǎng)基細(xì)菌DNA雙鏈密度梯度離心15N-DNA14N-DNA輕DNA10第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)復(fù)制子(Replicon)：Genome上能獨(dú)立進(jìn)行復(fù)制的單位，每個復(fù)制子都含有一個復(fù)制起點(diǎn)。原核生物的染色體和質(zhì)粒、真核生物的細(xì)胞器DNA都是都是環(huán)狀雙鏈分子，都是單復(fù)制子。真核生物的染色體DNA是線形雙鏈分子，含有許多復(fù)制起點(diǎn)，因此是多復(fù)制子，每個復(fù)制子長約200Kbp。病毒DNA多種多樣，環(huán)狀或線形，雙鏈或單鏈，但都是單復(fù)制子。線粒體、葉綠體DNA一般是單復(fù)制子?！駨?fù)制子、復(fù)制起點(diǎn)和方向11第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)復(fù)制方向復(fù)制方向大多數(shù)是雙向的（等速進(jìn)行或異速進(jìn)行），形成兩個復(fù)制叉，少數(shù)是單向復(fù)制，形成一個復(fù)制叉。12第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)★用放射自顯影實(shí)驗(yàn)判斷DNA的復(fù)制方向及速度a.單向b.雙向等速c.雙向異速13第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)★環(huán)狀DNA復(fù)制起點(diǎn)的genemappingP53214第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)（一）、環(huán)式DNA復(fù)制環(huán)狀單鏈DNA，Φx174（二）、D－環(huán)式線粒體、葉綠體DNA

不對稱復(fù)制，兩條鏈的復(fù)制起點(diǎn)不在同一點(diǎn)上，一條鏈先復(fù)制，另一條鏈保持單鏈而被取代：當(dāng)一條鏈復(fù)制到一定程度時才暴露出另一條鏈的復(fù)制起點(diǎn)，另一條鏈才開始復(fù)制?！馜NA復(fù)制的其它模式15第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)16第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)

DNA聚合反應(yīng)必備的條件：1.底物dNTP(dATP,dGTP,dCTP,dTTP)2.聚合酶DNA聚合酶（DNA依賴的DNA聚合酶)DNA--pol3.模板單鏈的DNA母鏈4.引物寡核苷酸引物（RNA)5.其他酶和蛋白質(zhì)因子解鏈酶，解旋酶，單鏈結(jié)合蛋白，連接酶原核生物DNA復(fù)制2DNA聚合酶I、II、III17第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)DNA聚合活性（5′→3′）pppppppPPPOH＋OHOH55γβα＋PPiN1N2N3N1N2N3′5′33′′′DNA聚合酶的活性

′′5335′′3′→5′外切酶活性5′→3′外切酶活性核酸外切酶活性18第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)DNA聚合酶的反應(yīng)特點(diǎn)：⑴以4種dNTP為底物⑵反應(yīng)需要接受模板的指導(dǎo)，不能催化游離的dNTP的聚合。⑶反應(yīng)需有引物3，-羥基存在⑷鏈生長方向5，→3，⑸產(chǎn)物DNA的性質(zhì)與模板相同DNA生物合成5’→3’，化學(xué)合成3’→5’19第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)聚合反應(yīng)總反應(yīng)式n1dATPn2dGTPn3dCTPn4dTTP+DNADNApol./Mg2+

+（n1+n2+n3+n4）PPidAMPdGMP

dCMPdTMPDNAn●20第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)（1）E.coli.DNApol.I（Kornberg）單體酶，催化活性：5，→3，聚合活性3，→5，外切活性（校對）5，→3，外切活性（修復(fù)）用蛋白水解酶將DNApol.Ⅰ部分水解可得：大片段（Klenow）：5，→3，聚合活性、3，→5，外切活性。小片段，36Kd，活性：5，→3，外切活性（只作用于雙鏈DNA的堿基配對部分，切除修復(fù)）?！馜NA聚合酶I、II、III21第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)（2）E.coli.DNAPol.Ⅱ單體酶，催化活性：5，→3，聚合(活性很低)3，→5，外切可能在DNA的修復(fù)中起某中作用。（3）E.coli.DNApol.Ⅲ

寡聚酶。DNApol.Ⅲ是合成新鏈DNA主要的酶，又稱復(fù)制酶(Replicase)P539表19-1E.coli三種DNA聚合酶的性質(zhì)比較22第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)DNA聚合酶催化的分子機(jī)制來源于病毒、原核生物和真核生物的聚合酶、反轉(zhuǎn)錄酶甚至RNA聚合酶的聚合酶區(qū)域都有一個類似手指、手掌和拇指的基本結(jié)構(gòu)，存在相似的折疊結(jié)構(gòu)。23第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)24第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)通過晶體結(jié)構(gòu)和模型研究發(fā)現(xiàn)，

手指區(qū)域可與未復(fù)制的單鏈模板相互作用，同時手指區(qū)域的一部分也參與結(jié)合進(jìn)入底物dNTP。

拇指亞區(qū)可與模板－引物DNA雙螺旋相互作用。聚合酶通過保守的氨基酸殘基與引物模板復(fù)合物相互作用使引物的3’末端定位在手掌和手指的會合點(diǎn)，并與dNTP相對。25第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)26第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)研究還發(fā)現(xiàn)，dNTP的進(jìn)入伴隨著兩個Mg2＋離子的作用，由此提出了核苷酸加入（聚合）反應(yīng)的雙金屬離子機(jī)制（twometal-ionmechanism)。核苷酸的摻入是受模板指導(dǎo)的，所以DNA聚合酶在每個催化循環(huán)中都要改變它的核苷酸底物專一性。27第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)DNA聚合酶的聚合反應(yīng)的保真機(jī)制dNTP的參入遵循堿基配對原則DNA聚合酶3，→5，核酸外切酶活性校對機(jī)制切除錯配的堿基核苷酸代謝庫調(diào)節(jié)系統(tǒng)和修復(fù)系統(tǒng)調(diào)節(jié)dNTPs的水平切除修復(fù)、錯配修復(fù)系統(tǒng)●DNA復(fù)制的真實(shí)性28第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)DNA聚合酶III有6個結(jié)合位點(diǎn)⑴模板DNA結(jié)合位點(diǎn)⑵引物結(jié)合位點(diǎn)⑶引物3，-OH位點(diǎn)、反應(yīng)位點(diǎn)⑷底物dNTP結(jié)合位點(diǎn)⑸5，→3，外切位點(diǎn)⑹3，→5，外切位點(diǎn)(校正)●DNA聚合酶III催化DNA合成29第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)DNA聚合酶III的亞基組成由10個亞基組成α亞基：5’→3’

聚合酶活性ε亞基：3’→5’外切酶活性θ亞基：促進(jìn)ε3’→5’外切酶活性核心酶●30第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)復(fù)制體：在DNA合成的生長點(diǎn)（既復(fù)制叉上）分布著許多與復(fù)制有關(guān)的酶和輔助因子，它們在DNA的模板鏈形成離散的復(fù)合物，彼此配合進(jìn)行高度精確的復(fù)制，稱為復(fù)制體。復(fù)制體沿著復(fù)制叉方向前進(jìn)就合成DNA。●DNA復(fù)制體及相關(guān)蛋白31第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)32第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)DNA復(fù)制過程：⑴DNA解螺旋酶解開雙鏈DNA。⑵DNA促旋酶引入負(fù)超螺旋，消除復(fù)制叉前進(jìn)時帶來的扭曲張力。⑶SSB結(jié)合于DNA單鏈。⑷DNA引物酶(在引發(fā)體中)合成RNA引物。⑸DNApol.Ⅲ在兩條新生鏈上合成DNA。⑹DNApolⅠ切除RNA引物，并補(bǔ)上DNA。⑺DNAligase連接封口?！?3第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)1.解螺旋酶大腸桿菌的解螺旋酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ與rep蛋白共同作用，將DNA兩條鏈解開。解螺旋酶I、II、III沿著模板鏈的5’→3’方向隨著復(fù)制叉的前進(jìn)而移動，而rep蛋白則在另一條模板鏈上沿3’→5’方向移動?！?4第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)2.單鏈DNA結(jié)合蛋白（SSB）復(fù)制叉上的解螺旋酶，沿雙鏈DNA前進(jìn)，產(chǎn)生單鏈區(qū)，大量的單鏈DNA結(jié)合蛋白與單鏈區(qū)結(jié)合，阻止復(fù)性和保護(hù)單鏈DNA不被核酸酶降解?！?5第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)3.DNA促旋酶屬DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ，可引入負(fù)超螺旋，消除復(fù)制叉前進(jìn)時帶來的扭曲張力。拓?fù)洚悩?gòu)酶I使DNA的一條鏈發(fā)生斷裂和再連接，反應(yīng)無須供給能量，主要集中在活性轉(zhuǎn)錄區(qū)，與轉(zhuǎn)錄有關(guān)。拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ使DNA的兩條鏈同時斷裂和再連接，當(dāng)它引入超螺旋時需要由ATP供給能量。分布在染色質(zhì)骨架蛋白和核基質(zhì)部，與復(fù)制有關(guān)?！?6第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)4.DNA連接酶（ligase）連接雙鏈DNA上的切口。大腸桿菌連接酶只能在模板上連接DNA缺口。T4DNAligase即可連接粘性末端的DNA，又可連接平齊末端的雙鏈DNA。●37第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)復(fù)制過程中各酶和蛋白質(zhì)因子的作用38第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)DNA的雙螺旋解開合成RNA引物的過程。由拓?fù)洚悩?gòu)酶松弛超螺旋，解螺旋酶解開雙鏈，SSB（單鏈結(jié)合蛋白）結(jié)合到單鏈上使其穩(wěn)定。引發(fā)體：引物合成酶與各種蛋白質(zhì)因子（dnaB、dnaC）構(gòu)成的復(fù)合體，負(fù)責(zé)RNA引物的合成。引發(fā)體沿著模板鏈3’→5’方向移動（與岡崎片段合成的方向正好相反，而與復(fù)制叉移動的方向相同），移到一定位置上即可引發(fā)RNA引物的合成。引物的合成方向也是5′→3′方向?！馜NA復(fù)制起始39第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)

引物合成引發(fā)體引導(dǎo)引物酶到達(dá)適當(dāng)?shù)奈恢煤铣梢铩SB40第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)★大腸桿菌復(fù)制原點(diǎn)起始復(fù)制所需蛋白質(zhì)：DnaA在原點(diǎn)處打開雙螺旋DnaB使DNA解旋DnaCDnaB結(jié)合在原點(diǎn)所需Hu刺激起始引物酶（DnaG）合成RNA引物SSB結(jié)合單鏈DNARNA聚合酶促進(jìn)DNaA活性DNA促旋酶松馳DNA扭曲應(yīng)力41第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)鏈的延長反應(yīng)由DNApol.III催化。在DNA聚合酶催化下，以解開的單鏈為模板，以四種dNTP為原料，進(jìn)行聚合作用。即新進(jìn)入的dNTP與引物3′－OH形成磷酸二酯鍵，由5′3′方向延長子鏈。●DNA鏈的延長42第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)5'3'3'5'5'解鏈方向3'岡崎片段(Okazakifragment)43第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)前導(dǎo)鏈：合成方向與復(fù)制叉移動方向相同的子鏈DNA滯后鏈：復(fù)制方向與解鏈方向相反，須等解開足夠長度的模板鏈才能繼續(xù)復(fù)制，得到的子鏈由不連續(xù)的片段所組成。1968年，岡崎發(fā)現(xiàn)DNA復(fù)制中出現(xiàn)一些不連續(xù)的片段，稱為岡崎片段。長度：細(xì)菌：1000-2000bp，相當(dāng)于一個順反子的大小。真核：100-200bp，約等于一個核小體DNA的長度。44第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)45第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)滯后鏈的合成合成方向與復(fù)制叉移動方向相反分段合成帶有引物的岡崎片段引物酶的激活滯后鏈合成完后，引物的去除去除引物后缺口的填補(bǔ)岡崎片段之間的連接●46第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)5′3′3′5′polⅠpolⅠ5′→3′外切酶活性水解引物polⅠ聚合活性填補(bǔ)空隙DNA連接酶連接缺口。47第十九章DNA復(fù)制、修復(fù) 1.原核生物在復(fù)制終止點(diǎn)的匯合

2.真核生物復(fù)制的終止●DNA合成的終止48第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)細(xì)菌環(huán)狀DNA，復(fù)制叉相遇即終止。單向復(fù)制的環(huán)形DNA，復(fù)制的終點(diǎn)就是起點(diǎn)。大腸桿菌的7個終止位點(diǎn)1原核生物在復(fù)制終止點(diǎn)的匯合49第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)

真核生物復(fù)制的終止 染色體DNA呈線性，復(fù)制在末端停止。50第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)端粒(telomere)真核生物染色體線性DNA分子末端的結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

1.由末端單鏈DNA序列和蛋白質(zhì)構(gòu)成

2.末端DNA序列是多次重復(fù)的富含G、C

堿基的短序列功能：1.維持染色體的穩(wěn)定性

2.維持DNA復(fù)制的完整性51第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)端粒酶(telomerase)

特點(diǎn)：

1.由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合物

2.為特殊的逆轉(zhuǎn)錄酶，能以自身的RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成端粒DNA功能： 合成端粒DNA，維持端粒的長度 52第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)爬行模型：53第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)染色體末端復(fù)制-端粒與端粒酶后隨鏈中RNA引物的切除與gap產(chǎn)生及由端粒酶對DNA5’端的延長54第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)端粒及端粒酶的意義：端粒的長短及端粒酶活性變化與細(xì)胞水平的老化(aging)及腫瘤的發(fā)生有一定關(guān)系。55第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)端粒DNA的復(fù)制與細(xì)胞衰老端粒（telomeres）：是真核細(xì)胞染色體末端所特有的結(jié)構(gòu)，一段DNA序列與蛋白質(zhì)形成的一種復(fù)合體，。功能：⑴保證線性DNA的完整復(fù)制⑵保護(hù)染色體末端⑶決定細(xì)胞壽命，胚系細(xì)胞含端粒酶，體細(xì)胞不表達(dá)端粒酶?！?6第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)真核生物DNA的復(fù)制3核小體（nucleosome）真核生物染色質(zhì)DNA是線性雙螺旋，它纏繞在組蛋白的八聚體上形成核小體。57第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)真核生物DNA復(fù)制的特點(diǎn)真核生物染色體DNA是多復(fù)制子，有多個復(fù)制起點(diǎn)，可以多點(diǎn)起始，分段進(jìn)行復(fù)制。每個復(fù)制子大多在100-200bp之間，比細(xì)菌染色體DNA（單復(fù)制子）小得多。真核生物DNA復(fù)制叉移動的速度此原核的慢。（1000~3000bp/min）（50000bp/min）原核生物快速生長時，采用多復(fù)制叉復(fù)制。真核生物快速生長時，采用多起點(diǎn)復(fù)制?！?8第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)真核生物DNA聚合酶⑴DNA聚合酶α：多亞基，是真核DNA的復(fù)制酶。⑵DNA聚合酶β：主要在DNA損傷的修復(fù)中起作用。⑶DNA聚合酶γ：從線粒體得到，可能與線粒體DNA的復(fù)制有關(guān)。⑷DNA聚合酶δ：有3，→5，外切活力●55159第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)反轉(zhuǎn)錄（reversetranscription）：以RNA為模板，合成DNA。與通常轉(zhuǎn)錄過程中遺傳信息流從DNA到RNA的方向相反。反轉(zhuǎn)錄酶具有三種酶活力：（1）RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活力（以RNA為模板，形成RNA—DNA雜種分子）。（2）RNaseH酶活力，水解RNA—DNA雜種分子中的RNA。（3）DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活力。模板：RNA或DNA引物：RNA或DNA底物：dNTP二價陽離子：Mg2+或Mn2+反轉(zhuǎn)錄460第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)反轉(zhuǎn)錄病毒的基因組結(jié)構(gòu)（1）反轉(zhuǎn)錄病毒基因組通常由兩條相同的（+）RNA鏈組成。5’端附近區(qū)域以氫鍵結(jié)合在一起，全長7-10Kb。（2）每一條RNA鏈的兩端具有相同的序列，形成正向重復(fù)序列。（3）5’端有帽子結(jié)構(gòu)，3’端有polyA，與真核mRNA相似。（4）5’端帶有1分子的宿主tRNA，作為反轉(zhuǎn)錄時的引物。某些鳥類反轉(zhuǎn)錄病毒攜帶的是tRNAtrp，鼠類是tRNApro●61第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)RNA病毒的反轉(zhuǎn)錄過程反轉(zhuǎn)錄病毒的生活周期（1）病毒粒子侵染細(xì)胞，病毒RNA和反轉(zhuǎn)錄酶一起進(jìn)入細(xì)胞。（2）RNA被反轉(zhuǎn)錄成雙鏈DNA（前病毒），環(huán)化，進(jìn)入細(xì)胞核。（3）反轉(zhuǎn)錄病毒的DNA整合到宿主染色體DNA中。（4）前病毒DNA進(jìn)行復(fù)制，轉(zhuǎn)錄出功能基因、基因組RNA和病毒蛋白。（5）基因組RNA和病毒蛋白在胞質(zhì)中組裝成新病毒粒子，轉(zhuǎn)移到質(zhì)膜，通過出芽方式釋放新病毒粒子?！?2第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)反轉(zhuǎn)錄的生物學(xué)意義理論意義1.是Crick中心法則的補(bǔ)充2.為致癌RNA病毒、肝炎病毒防治提供基礎(chǔ)3.真核生物細(xì)胞中也有逆轉(zhuǎn)錄酶存在（逆假基因、假基因）實(shí)踐意義指導(dǎo)腫瘤的防治和藥物設(shè)計應(yīng)用于基因工程●63第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)突變(mutation)：遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變而引起的遺傳信息的改變，也稱為DNA損傷(DNAdamage)。從分子水平來看，突變就是DNA分子上堿基的改變。自發(fā)突變、人工誘變突變的意義突變是進(jìn)化、分化的分子基礎(chǔ)只有基因型改變的突變致死性的突變突變是某些疾病的發(fā)病基礎(chǔ)DNA的突變及修復(fù)564第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)誘變劑：●65第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)突變的類型：點(diǎn)突變：DNA錯配堿基在復(fù)制后被固定下來，由原來的一個堿基對被另外一個堿基對所取代。移碼突變：缺失和插入引起的三聯(lián)體密碼的閱讀方式改變，造成蛋白質(zhì)氨基酸排列順序發(fā)生改變?！?6第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)點(diǎn)突變(pointmutation)轉(zhuǎn)換(transition)：發(fā)生在同型堿基之間的置換。兩種嘌呤之間，兩種堿基之間顛換(transversion)：發(fā)生在異型堿基之間的置換。一種嘌呤與一種嘧啶之間●67第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)移碼突變：正常 5′……GCA

GUA

CAU

GUC……

丙纈組纈缺失C5′……GAG

UAC

AUG

UC……

谷酪蛋絲●68第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)DNA修復(fù)為了保證遺傳信息的高度穩(wěn)定性，生物細(xì)胞在進(jìn)化過程中形成了一系列多步驟的修復(fù)機(jī)制。目前對DNA損傷和修復(fù)的研究還不多，僅限于輻射－生物反應(yīng)方面。69第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)一、切除修復(fù)1.堿基切除修復(fù)（baseexciserepair，BER）BER可以去除因脫氨基或堿基丟失，無氧射線輻射或內(nèi)源性物質(zhì)引起的環(huán)氮類的甲基化等因素產(chǎn)生的DNA損傷。BER是維持DNA穩(wěn)定的重要修復(fù)方式，其步驟是N-糖苷鍵水解，從而切除發(fā)生變化的堿基。堿基釋放過程是由DNA糖苷酶催化的。70第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)71第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)72第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)2.核苷酸切除修復(fù)（nucleotideexciserepair,NER）NER可以修復(fù)UV照射形成的嘧啶二聚體以外，還能消除體內(nèi)產(chǎn)生的各種嘌呤和嘧啶加合物。NER的關(guān)鍵特征是對損傷的DNA鏈的兩端進(jìn)行切割。NER在已研究過的真核生物中都很相似，說明其在進(jìn)化過程中高度保守。73第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)74第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)75第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)二、直接（回復(fù)）修復(fù)

直接修復(fù)即簡單地把損傷的堿基回復(fù)到原來狀態(tài)的修復(fù)，可分為以下幾種：1.O6-甲基鳥嘌呤-DNA甲基轉(zhuǎn)移酶直接修復(fù)

通過從O6-甲基鳥嘌呤上把甲基直接轉(zhuǎn)移到酶的半胱氨酸殘基上來直接回復(fù)DNA的損傷。76第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)77第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)2.光解酶復(fù)活酶學(xué)光復(fù)活過程是修復(fù)UV導(dǎo)致的環(huán)丁烷嘧啶二聚體的直接機(jī)制，這種修復(fù)具有高度的專一性。3.單鏈斷裂修復(fù)DNA單鏈斷裂是損傷的一種常見形式，可以通過DNA連接酶的重接而修復(fù)。78第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)三、錯配修復(fù)錯配修復(fù)可以糾正幾乎所有的錯配。此外對于對于插入或刪除引起的DNA遺傳信息的改變也有作用。錯配修復(fù)是以底物鏈上的信息為模板進(jìn)行的，因此這個系統(tǒng)有區(qū)分底物鏈和新合成鏈的機(jī)制，細(xì)胞通過識別DNA鏈的甲基化狀態(tài)來區(qū)分底物鏈和新合成的鏈。整個修復(fù)過程可以分為識別、切除和修補(bǔ)等步驟。79第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)80第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)81第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)82第十九章DNA復(fù)制、修復(fù)四、交聯(lián)修復(fù)鏈間交聯(lián)是由多種多樣的致癌劑和化療藥物等引起的。大腸桿菌和哺乳動物細(xì)胞內(nèi)都存在這種修復(fù)機(jī)制，但細(xì)節(jié)還不清楚。五、雙鏈斷裂修復(fù)雙鏈斷裂（DSB）發(fā)生在體細(xì)胞重組和轉(zhuǎn)座的生理條件下，也是電離輻射和氧化