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DNA 损伤形式、修复机制及相关知识 2014-02-27.

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1 DNA 损伤形式、修复机制及相关知识

2 上节课内容回顾 DNA损伤概念 诱导因素 研究意义 复制错误 DNA本身的不稳定 内源活性氧 内因 物理(辐射、热、 化学 (天然化合物,
例如四种dNTP不平衡导致错配 DNA本身的不稳定 碱基的自发脱氨基 DNA的脱嘌呤/脱嘧啶 内源活性氧 细胞代谢 DNA损伤概念 诱导因素 研究意义 内因 物理(辐射、热、 机械剪切力) 化学 (天然化合物, 人造化合物) 生物 (病毒感染、 基因治疗) 外因(环境因素)

3 1、DNA损伤的形式和常用 分析方法 2、DNA损伤诱导反应 和主要修复途径 3、利用所学知识辨别当 前修复细胞DNA损伤的 保健品或护肤品
接下来本节讨论内容 1、DNA损伤的形式和常用 分析方法 2、DNA损伤诱导反应 和主要修复途径 3、利用所学知识辨别当 前修复细胞DNA损伤的 保健品或护肤品

4 1、DNA损伤形式 碱基水解 A, G

5 从DNA水平看上一页损伤结果 突变 突变 C脱氨基 G变成了A A-T碱基对缺失 复制 复制 正常 正常

6 脱嘌呤(AP)位点是一种常见的严重威胁基因组稳定的DNA损伤类型,可以由机体在正常生理状态下自发脱嘌呤/嘧啶产生、损伤特异性DNA糖苷酶水解脱氧核糖和受损碱基之间的N一糖苷键产生,或糖苷键自发水解产生.还可以由外源因子及氧化损伤所产生 。 正常生理状态下,嘧啶与脱氧核糖相连的糖苷键比嘌呤相应的糖苷键稳定,所以脱嘌呤较为常见。 肺癌、肝癌等恶性肿瘤

7 烷化剂 常用的烷化剂有:氮芥、环磷酰胺、异环磷酰胺、美法仑、卡莫司汀、洛莫司汀、司莫司汀、尼莫司汀、苯丁酸氮芥、六甲嘧啶、塞替派、白消安、培美曲塞、甲氨喋呤、氟嘧啶、替加氟、替加氟一尿嘧啶、阿糖胞苷、吉西他滨、卡培他滨等 ①碱基烷基化。 ②碱基脱落。 ③链断裂。 ④链交联。

8 DNA氧化损伤 氧化损伤主要有6种形式:单、双链的断裂,姐妹染色单体互换,DNA-DNA或DNA-蛋白质交联,损伤后的碱基插入碱基序列中或者脱掉,去甲基化,基因突变。 链和双链断裂 ,DNA 核苷酸链的单 DNA 与附近蛋白质可能形成 - 甚至 , 蛋白质交联 DNA 磷酸二脂键断裂以及 核糖发生化学变化 , 的碱基和脱氧 DNA 自由基可使 , 引起碱基改变 核糖分解 脱氧 , 破坏或脱落 DNA 8-羟基-2-脱氧鸟苷(oxoG)是DNA氧化损伤重要的生物标志物。研究显示,oh8dG在多种肿瘤组织中表达水平升高,并且oh8dG高表达的肿瘤患者预后往往较差。oh8dG异常表达与肿瘤的发生发展、侵袭和转移密切相关

9 1、机体内存在多种DNA氧化损伤修复方式:碱基切除修复(base excision repair,BER);核苷酸切除修复(nucleotide excision repair,NER);错配修复(mismatch repair,MMR);阻止结合;直接修复。其中碱基切除修复方式成为DNA修复最为重要的途径,参与DNA氧化损伤修复的酶约有100余种 2、近年发现与活性 氧自由基损伤有关的 疾病有60种以上,包 括威胁人类最严重的 癌症、心血管病、糖 尿病、艾滋病以及 衰老。

10 亚硝酸损伤 胃癌食道癌等消化道疾病有关 腺嘌呤 (A) 次黄嘌呤 胞嘧啶(C) 胞嘧啶(C) 尿嘧啶(U) 腺嘌呤 (A)

11 辐射 辐射可以造成碱基缺失、形成嘧啶二聚体、DNA链断裂等损伤 主要两种方式:1、直接损伤;2、作用于水,形成氧自由基。

12 辐射与白血病和其他各类实体瘤发生率有关,主要有食管癌、胃癌、直肠癌、肺癌、乳腺癌、泌尿系肿瘤、恶性淋巴瘤和多发性骨髓瘤等
UV主要与皮肤癌有关。紫外线照射所诱发的肿瘤主要有恶性黑色素癌、基底细胞癌、鳞状上皮癌,一般发生在受光照的头颈部、手臂部 家电辐射

13 DNA损伤产物的检测 HPLC 慧星试验 微生物回复试验 荧光法、免疫法、P标记法

14 总结 不同损伤剂造成不同的DNA损伤形式、不同后果,并与不同DNA途径关联

15 2、 DNA损伤诱导反应 和主要修复途径

16 既然损伤是不可避免的;DNA损伤反应可以最大限度的减少损伤。最后果还要看DNA 修复。

17 举例 XP 病例 色素性干皮症(Xroderma pigmentosa)简称XP,是一种发生在暴露部位的色素变化,萎缩,角化及癌变的遗传性疾病。属常染色体隐性遗传病,暂时还不能根治,只有减轻缓和病变机会。 阳光可引起皮肤红斑,瘙痒、皮损等皮肤异常

18 为什么 XP 病人对阳光过敏? 8 gens UV NER Healthy Healthy Damaged DNA DNA DNA

19 为什么 XP 病人对阳光过敏? UV NER NO REPAIR 8 gens Healthy Healthy Damaged DNA

20 XP: 患皮肤癌的几率很高 得这种病的人,皮肤会因为缺少抵抗紫外线的基因,导致皮肤暴露在阳光,很短的时间就能皮肤反应,轻者皮肤被晒伤,灼伤,引起皮肤坏死,重者可能导致病情恶化,甚至死亡。 XP的患者,白天不能在太阳下暴露身体,而且更重要的是……他们的生命一般不超过他们的20岁。

21 DNA损伤修复途径 细胞对DNA损伤的修复系统有六种: 错配修复(mismatch repair) 直接修复(direct repair)
碱基切除修复(Base excision repair) 核酸切除修复(Nucleotide excision repair) 重组修复(recombination repair) 易错修复(error-prone repair)

22 切除修复 错配修复

23 06_27_humans_whales.jpg 总结 1、不同的DNA损伤,对应不同的修复途径, 相互之间有关联
2、修复蛋白在修复过程中起着重要作用 3、修复途径具有保守性 06_27_humans_whales.jpg

24 对当前DNA修复相关的保健概念认识 换概念:损伤与修复、DNA与蛋白 用专业词:OGG1 用老外、白胡子老头、医学博士等 直接唬人

25 1、Lancaster兰嘉斯汀365细胞精华素   以前的护肤品都是以抵抗DNA受伤害为主,而不能修复DNA,而Lancaster独有的“智能”DNA反应合成体,含有DNA修补酶聚合体,可以在肌肤内自然产生光裂化酶与核酸内切酶,从而对受损细胞的DNA进行修补。 2、未来护肤趋势 DNA 细胞基因修复 近日在电视广告上闹得热烘烘的护肤品新潮流,一定是DNA护肤新品 修复DNA 让你变成护肤女强人

26 某护肤节目 分子渗透问题

27 总结 认识DNA修复,提高识别能力 另一方面,DNA修复是一把双刃剑。 修复 损伤 给你一双慧眼 谢谢大家 下课


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