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时间:2019-07-14
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1、第十二章突变和重组的分子机理Chapter12MolecularMechanismofMutationandRecombination§12-1MolecularBasisofMutationGenemutation:一个基因内DNA序列结构的改变。突变的类型:1.Spontaneous(自发的)mutation2.Induced(诱发的)mutation突变发生的部位:1.Gametic(配子的)mutation2.Somatic(体细胞的)mutation一、突变DNA改变的类型1.碱基替换(b
2、asesubstitution)2.移码突变(frameshiftmutation):增加或减少一个或几个碱基对所造成的突变。3.大片段DNA的缺失和重复4.动态突变----转换(transition):Purine(嘌呤)replacesanotherpurineORapyrimidine(嘧啶)replacesapyrimidine.----颠换(transversion):Apurinesubstitutesapyrimidineandviceversa.1.碱基替换(Basesubstitu
3、tion)碱基替换对遗传信息的影响同义突变(Samesensemutation)错义突变(Missensemutation)无义突变(Nonsensemutation)中性突变(Neutralmutation)某基因一个碱基对的变化改变了mRNA中的一个密码子(如改变密码子的第三个核苷酸),由于密码子的简并性,该密码子与原密码子编码同一种的氨基酸,产生的蛋白质仍为野生型功能。沉默突变(Silentmutation)同义突变(Samesensemutation)错义突变(Missensemutatio
4、n)由于单个碱基替换导致肽链中的氨基酸发生改变。又例如:人的β-hemoglobin基因的第六个密码子GAA→GUA,导致β-hemoglobin链的一个氨基酸替换(Glu→Val),若该个体是突变的纯合子,他将是镰刀形贫血病患者,HbA→Hbs。镰刀形贫血病的氨基酸变化无义突变(Nonsensemutation)由于某一碱基被替换后,原来编码某一氨基酸的密码子突变成为终止密码子(UAG、UAA或UGA),从而造成蛋白质尚未全部合成就终止了翻译,形成无功能的多肽链。。Bothlysineandarg
5、ininearebasicinnatureandfunctioninasimilarmanner.基因中一个碱基对的变化改变mRNA的一个密码子,产生氨基酸的替换,但不影响蛋白质的功能。中性突变(neutralmutation)ATGCCCGAAGTGTACGGGCTTCACMetProGluValATGCTCCGAAGTGTACGAGGCTTCACMetValArgSerframeshiftmutation(阅读框架发生改变)2.移码突变(frameshiftmutation)Resultsfro
6、minsertionordeletionofoneortwonucleotide(s)inthegene—severeeffects.InsertionofGCbasepaircauseschangeineverycodonafterthisone.Frameshiftmutationsusuallycauseashiftinthereadingframeandusuallycausemuchchangeintheprotein.在人类基因组中有大量的重复序列,其中不少是微卫星DNA(microsa
7、telliteDNA)或称简单串联重复序列,如(TA)n,(CGG)n当这些重复序列靠近基因或位于基因中时,其拷贝数的变异可引起人类遗传病。由于这类变异只是重复单位的拷贝数发生变化,与前面介绍的突变方式不同,故称为动态突变。这些重复序列在每次减数分裂过程中均发生变化,是一种遗传不稳定单位(geneticinstability)。关于导致三核苷酸拷贝数扩增的原因,目前有一些假说,如复制滑动说等,但都有待研究证实。4.动态突变(dynamicmutation)动态突变与人类遗传病疾病名称重复核苷酸组成及
8、影响的核苷酸重复位置正常重复次数(n)致病重复次数(n)亨廷顿舞蹈症(HD)(CAG)n(谷氨酰胺)第一外显子6-3536-121脊髓及肌球萎缩(SMA)(CAG)n(谷氨酰胺)第一外显子11-3340-62脆性X综合征(FRAXA)(CGG)n(精氨酸)5′-UTR6-5960-230以上肌强直性营养不良症(DM1)(CTG)n(亮氨酸)3′-UTR5-3750-3000二、诱变(InducedMutations)的机制Mutagens(诱变剂)Physicalmu
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