复和修复医学知识宣讲课件.ppt

1、1复和修复医学知识宣讲10/12/20221.基因组在细胞和世代中的维持基因组在细胞和世代中的维持DNA的的、修复和重组、修复和重组2.基因的表达与调控基因的表达与调控基因的基因的和和、蛋白质的修饰，原核与真核、蛋白质的修饰，原核与真核基因基因3.基因表达与基因表达与的偶联的偶联 4.分子生物学技术及其应用分子生物学技术及其应用DNA操作技术、基因工程、基因诊断、基因治疗操作技术、基因工程、基因诊断、基因治疗2复和修复医学知识宣讲10/12/20223复和修复医学知识宣讲10/12/20224复和修复医学知识宣讲10/12/20225复和修复医学知识宣讲10/12/20226复和修复医学知识宣

2、讲10/12/20227复和修复医学知识宣讲10/12/20228复和修复医学知识宣讲10/12/20229复和修复医学知识宣讲10/12/2022DefendantsbloodBlood fromdefendantsclothesVictimsblood10复和修复医学知识宣讲10/12/2022 DNA Biosynthesis and Recombination11复和修复医学知识宣讲10/12/2022DNA复制复制（DNA指导的指导的DNA合成合成）逆转录逆转录 (逆转录病毒逆转录病毒RNA指导的指导的DNA合成合成)校正复制中可能出现的错误，并修复受到损校正复制中可能出现的错误，并

3、修复受到损伤的伤的DNA12复和修复医学知识宣讲10/12/202213复和修复医学知识宣讲10/12/2022含有一种生物的一整套遗传信息的遗传物质，含有一种生物的一整套遗传信息的遗传物质，称为称为基因组（基因组（genome）。在真核生物体中，基因组。在真核生物体中，基因组是指一套完整单倍体是指一套完整单倍体DNA（染色体（染色体DNA）和线粒体）和线粒体DNA的全部序列。的全部序列。14复和修复医学知识宣讲10/12/202215复和修复医学知识宣讲10/12/202216复和修复医学知识宣讲10/12/202217复和修复医学知识宣讲10/12/202218复和修复医学知识宣讲10/1

4、2/202219复和修复医学知识宣讲10/12/202220复和修复医学知识宣讲10/12/202221复和修复医学知识宣讲10/12/202222复和修复医学知识宣讲10/12/202223复和修复医学知识宣讲10/12/202224复和修复医学知识宣讲10/12/202225复和修复医学知识宣讲10/12/202226复和修复医学知识宣讲10/12/202227复和修复医学知识宣讲10/12/202228复和修复医学知识宣讲10/12/2022 GATTNTTTATTT GATCTNTTNTATT GATCTCTTATTAG 1 13 17 29 32 44 1 13 17 29 32 4

5、4 TGTGGATTA-TTATACACA-TTTGGATAA-TTATCCACA58 66 166 174 201 209 237 24558 66 166 174 201 209 237 2455 3 5 3 29复和修复医学知识宣讲10/12/202230复和修复医学知识宣讲10/12/202231复和修复医学知识宣讲10/12/202232复和修复医学知识宣讲10/12/202233复和修复医学知识宣讲10/12/202234复和修复医学知识宣讲10/12/202235复和修复医学知识宣讲10/12/202236复和修复医学知识宣讲10/12/2022复制的起始复制的起始复制叉上的复制

6、叉上的DNA复制复制复制的终止复制的终止37复和修复医学知识宣讲10/12/2022 GATTNTTTATTT GATCTNTTNTATT GATCTCTTATTAG 1 13 17 29 32 44 1 13 17 29 32 44 TGTGGATTA-TTATACACA-TTTGGATAA-TTATCCACA58 66 166 174 201 209 237 24558 66 166 174 201 209 237 2455 3 5 3 38复和修复医学知识宣讲10/12/202239复和修复医学知识宣讲10/12/2022在在E.coli复制起始过程中，复制起始过程中，、DnaB/C（）

7、、）、DnaG（）和）和依依次加入，形成最初的复制叉。次加入，形成最初的复制叉。1.DNA聚合酶催化的复制反应聚合酶催化的复制反应2.复制叉上的复制叉上的DNA合成合成40复和修复医学知识宣讲10/12/202241复和修复医学知识宣讲10/12/202242复和修复医学知识宣讲10/12/202243复和修复医学知识宣讲10/12/202244复和修复医学知识宣讲10/12/202245复和修复医学知识宣讲10/12/202246复和修复医学知识宣讲10/12/202247复和修复医学知识宣讲10/12/202248复和修复医学知识宣讲10/12/202249复和修复医学知识宣讲10/12/

8、202250复和修复医学知识宣讲10/12/202251复和修复医学知识宣讲10/12/202252复和修复医学知识宣讲10/12/202253复和修复医学知识宣讲10/12/202254复和修复医学知识宣讲10/12/202255复和修复医学知识宣讲10/12/202256复和修复医学知识宣讲10/12/202257复和修复医学知识宣讲10/12/202258复和修复医学知识宣讲10/12/202259复和修复医学知识宣讲10/12/202260复和修复医学知识宣讲10/12/202261复和修复医学知识宣讲10/12/202262复和修复医学知识宣讲10/12/202263复和修复医学知识

9、宣讲10/12/202264复和修复医学知识宣讲10/12/202265复和修复医学知识宣讲10/12/202266复和修复医学知识宣讲10/12/202267复和修复医学知识宣讲10/12/202268复和修复医学知识宣讲10/12/202269复和修复医学知识宣讲10/12/202270复和修复医学知识宣讲10/12/202271复和修复医学知识宣讲10/12/202272复和修复医学知识宣讲10/12/202273复和修复医学知识宣讲10/12/202274复和修复医学知识宣讲10/12/202275复和修复医学知识宣讲10/12/202276复和修复医学知识宣讲10/12/202277

10、复和修复医学知识宣讲10/12/202278复和修复医学知识宣讲10/12/202279复和修复医学知识宣讲10/12/2022真核生物复制子多、冈崎片段短、复制叉真核生物复制子多、冈崎片段短、复制叉前进速度慢等；前进速度慢等；DNA复制从引发进入延伸阶段发生复制从引发进入延伸阶段发生DNA聚聚合酶合酶/转换；转换；切除冈崎片段切除冈崎片段RNA引物的是核酸酶引物的是核酸酶RNase H和和FEN1等。等。80复和修复医学知识宣讲10/12/2022与大肠杆菌与大肠杆菌Pol同源，包括同源，包括Pol 和和Pol 与大肠杆菌与大肠杆菌Pol 同源，包括同源，包括Pol 、和和与大肠杆菌与大肠杆

11、菌Pol 同源，仅在真菌中发现同源，仅在真菌中发现与大肠杆菌与大肠杆菌DNA聚合酶并无同源性，却与末聚合酶并无同源性，却与末端转移酶同源，成员包括端转移酶同源，成员包括Pol 、（UmuC/DinB超家族），近年发现一个特殊超家族），近年发现一个特殊的真核及原核的真核及原核DNA聚合酶家族，成员包括聚合酶家族，成员包括Pol 、和和Rev181复和修复医学知识宣讲10/12/2022负责合成引物负责合成引物负责负责DNA复制、核苷酸切除修复和碱基切除复制、核苷酸切除修复和碱基切除修复修复的功能与的功能与Pol 相似（其确切功能尚待定）相似（其确切功能尚待定）可能和碱基切除修复有关可能和碱基切除

12、修复有关负责线粒体负责线粒体DNA复制和损伤修复复制和损伤修复82复和修复医学知识宣讲10/12/2022，去除负超螺旋（使解旋酶容易解旋），去除复制叉前，去除负超螺旋（使解旋酶容易解旋），去除复制叉前方产生的正超螺旋方产生的正超螺旋Tol和和Tol，参与组装引发体，参与组装引发体DNA解旋酶解旋酶连接冈崎片段连接冈崎片段DNA连接酶连接酶核酸酶，切除核酸酶，切除RNA引物引物RNase H核酸酶，切除核酸酶，切除RNA引物引物FEN1，核苷酸切除修复，碱基切除修复，核苷酸切除修复，碱基切除修复Pol /合成合成RNA-DNAPol /引发酶引发酶，促使，促使PCNA结合于引物结合于引物-模板

13、链，有依赖模板链，有依赖DNA的的ATPase活性，结合于引物活性，结合于引物-模板链，激活模板链，激活DNA聚合酶聚合酶RFC，激活，激活DNA聚合酶和聚合酶和RFC的的ATPase活性活性PCNA，激活，激活DNA聚合酶，使解旋酶容易结合聚合酶，使解旋酶容易结合DNARPA功功 能能蛋白质蛋白质真核真核DNA复制叉主要蛋白质的功能复制叉主要蛋白质的功能83复和修复医学知识宣讲10/12/2022 p180：催化亚基：催化亚基 p48：具有：具有活性活性 p58：p48的稳定性和活性所必需的的稳定性和活性所必需的 p70：与组装引发体有关：与组装引发体有关84复和修复医学知识宣讲10/12/

14、2022：合成：合成RNA引物引物：磷酸化的调节作用：磷酸化的调节作用首先，合成首先，合成RNA引物；引物；其次，利用其次，利用DNA聚合酶活性将引物延伸，产生起始聚合酶活性将引物延伸，产生起始DNA（initiator DNA，iDNA）短序列，形成）短序列，形成RNA-DNA引物；引物；最后，最后，Pol /引发酶脱离模板链引发酶脱离模板链DNA，发生，发生DNA聚合聚合酶转换（酶转换（switch）。）。85复和修复医学知识宣讲10/12/202286复和修复医学知识宣讲10/12/2022p70、p34和和p11组成异源三聚体组成异源三聚体结合单链结合单链DNA促使双螺旋促使双螺旋DN

15、A解旋解旋激活激活Pol /引发酶活性引发酶活性为为Pol 依赖复制因子依赖复制因子C（RFC）和增殖细胞核抗原）和增殖细胞核抗原（PCNA）合成）合成DNA所必需所必需RPA三聚体与三聚体与SV40 T抗原结合，组装引发体复合物所必需抗原结合，组装引发体复合物所必需RPA参与参与DNA重组和修复重组和修复87复和修复医学知识宣讲10/12/2022p140 结合结合PCNAp40、p37和和p36组成稳定的核心复合物，具有组成稳定的核心复合物，具有依赖依赖DNA的的ATPase活性活性p38可能在可能在p140和核心复合物之间起连接作用和核心复合物之间起连接作用有有p140，p40，p38，

16、p37、p36 5个亚基个亚基88复和修复医学知识宣讲10/12/2022，是，是Pol 在模板在模板DNA链上组装并形成具链上组装并形成具有持续合成能力全酶所必需的。有持续合成能力全酶所必需的。89复和修复医学知识宣讲10/12/2022 PCNA是是Pol 的进行性因子，使的进行性因子，使Pol 获得持续合成能力。获得持续合成能力。PCNA是协调是协调DNA复制、损伤修复、表观遗传和细胞周期复制、损伤修复、表观遗传和细胞周期调控的核心因子。调控的核心因子。PCNA水平是检测细胞增殖的重要指标。水平是检测细胞增殖的重要指标。PCNA能激活能激活Pol 。同源三聚体，可形成闭合环形的可滑动同源

17、三聚体，可形成闭合环形的可滑动DNADNA夹子。夹子。90复和修复医学知识宣讲10/12/202291复和修复医学知识宣讲10/12/2022p125：催化亚基，具有：催化亚基，具有DNA聚合酶活性和聚合酶活性和35 核酸外核酸外切酶活性，其切酶活性，其N端区与端区与PCNA相互作用相互作用p50：辅助：辅助PCNA激活激活p125Pol 分子是异源二聚体（分子是异源二聚体（p125和和p50）Pol 合成前导链和后随链合成前导链和后随链92复和修复医学知识宣讲10/12/2022FEN1（flap endonuclease 1）具有核酸内切酶和）具有核酸内切酶和53 核酸外切酶活性。核酸外切

18、酶活性。FEN1参与去除冈崎片段参与去除冈崎片段5 端的端的RNA引物。引物。93复和修复医学知识宣讲10/12/2022DNA复制需要复制需要DNA解旋酶解旋酶打开打开DNA双螺旋，使复制模板链得以暴露双螺旋，使复制模板链得以暴露。94复和修复医学知识宣讲10/12/2022真核真核DNA复制叉模型复制叉模型95复和修复医学知识宣讲10/12/2022 识别染色体识别染色体DNA复制起点和复制起点和DNA局部解旋后，局部解旋后，Pol /引发酶复合物结合于复制起点，这一步引发酶复合物结合于复制起点，这一步叫做叫做。包括包括与与相相互作用。互作用。96复和修复医学知识宣讲10/12/2022

19、前导链：出现在引发后期前导链：出现在引发后期 后随链：发生于每个冈崎片段合成之际后随链：发生于每个冈崎片段合成之际 发生发生DNA聚合酶聚合酶/转换的原因是转换的原因是 DNA聚合酶聚合酶/转换的转换的97复和修复医学知识宣讲10/12/2022真核真核DNA聚聚合酶转换和合酶转换和后随链合成后随链合成98复和修复医学知识宣讲10/12/202299复和修复医学知识宣讲10/12/2022100复和修复医学知识宣讲10/12/2022101复和修复医学知识宣讲10/12/2022102复和修复医学知识宣讲10/12/2022103复和修复医学知识宣讲10/12/2022104复和修复医学知识宣

20、讲10/12/2022产生产生的子染色单体。的子染色单体。3 3 端留下端留下缩短的缩短的。105复和修复医学知识宣讲10/12/2022由富含由富含TG的重复序列组成。的重复序列组成。人的端粒重复序列为人的端粒重复序列为5-TTAGGG-3。这些重复序列多为双链，但每个染色体的这些重复序列多为双链，但每个染色体的。这一特殊结构可解决。这一特殊结构可解决染色体末端复制问题。染色体末端复制问题。106复和修复医学知识宣讲10/12/2022107复和修复医学知识宣讲10/12/2022108复和修复医学知识宣讲10/12/2022109复和修复医学知识宣讲10/12/2022110复和修复医学知

21、识宣讲10/12/2022RNA肿瘤病毒肿瘤病毒 RNA肿瘤病毒肿瘤病毒Temin等提出，原病毒（等提出，原病毒（provirus）DNA是是RNA肿瘤病毒在复制过程中的中间物。肿瘤病毒在复制过程中的中间物。111复和修复医学知识宣讲10/12/2022112复和修复医学知识宣讲10/12/2022：RNA病毒，病毒，含有含有反转录酶反转录酶：在反转录酶的作用下以：在反转录酶的作用下以RNA为模板合成为模板合成DNA的过程。的过程。113复和修复医学知识宣讲10/12/2022RNA指导的指导的DNA聚合酶活性；聚合酶活性；DNA指导的指导的DNA聚合酶活性；聚合酶活性；RNase H的活性是

22、指它能够从的活性是指它能够从53 和和35 两两个方向水解个方向水解DNA-RNA杂合分子中的杂合分子中的RNA。114复和修复医学知识宣讲10/12/2022反转录酶的结构反转录酶的结构115复和修复医学知识宣讲10/12/2022116复和修复医学知识宣讲10/12/2022反转录病毒反转录病毒RNA基因组基因组转变为双链转变为双链cDNA的途径的途径117复和修复医学知识宣讲10/12/2022存在于真核染色体中和反转存在于真核染色体中和反转录病毒录病毒RNA基因组相对应的基因组相对应的双链双链DNA序列。序列。118复和修复医学知识宣讲10/12/2022编码几种病毒核心蛋白（衣壳蛋白

23、）编码几种病毒核心蛋白（衣壳蛋白）;编码编码3种酶：反转录酶、蛋白酶和整合酶种酶：反转录酶、蛋白酶和整合酶;编码插入病毒外膜磷脂双层中的糖蛋白。编码插入病毒外膜磷脂双层中的糖蛋白。119复和修复医学知识宣讲10/12/2022初级转录产物多蛋白初级转录产物多蛋白Gag-Pol，经过蛋白酶水，经过蛋白酶水解，可产生反转录酶、蛋白酶和整合酶。解，可产生反转录酶、蛋白酶和整合酶。多蛋白多蛋白Gag经过加工，生成经过加工，生成4种病毒衣壳蛋白。种病毒衣壳蛋白。env基因编码的基因编码的Env蛋白，经过加工以后插入病蛋白，经过加工以后插入病毒外膜磷脂双层。毒外膜磷脂双层。这些病毒蛋白和病毒这些病毒蛋白和

24、病毒RNA基因组可以迅速组装基因组可以迅速组装成许多新的反转录病毒颗粒。成许多新的反转录病毒颗粒。120复和修复医学知识宣讲10/12/2022121复和修复医学知识宣讲10/12/2022 DNA Damage and Repair122复和修复医学知识宣讲10/12/2022123复和修复医学知识宣讲10/12/2022碱基开环和糖苷键断裂引起碱基丢失碱基开环和糖苷键断裂引起碱基丢失 辐射或氧化损伤等引起碱基改变辐射或氧化损伤等引起碱基改变 化学因素可引起核苷酸插入或缺失化学因素可引起核苷酸插入或缺失 辐射和化学损伤可引起辐射和化学损伤可引起DNADNA链断裂链断裂 物理和化学因素可引起物

25、理和化学因素可引起DNADNA链间或链内交联链间或链内交联 124复和修复医学知识宣讲10/12/2022125复和修复医学知识宣讲10/12/2022126复和修复医学知识宣讲10/12/2022127复和修复医学知识宣讲10/12/2022128复和修复医学知识宣讲10/12/2022129复和修复医学知识宣讲10/12/2022130复和修复医学知识宣讲10/12/2022131复和修复医学知识宣讲10/12/2022132复和修复医学知识宣讲10/12/2022133复和修复医学知识宣讲10/12/2022134复和修复医学知识宣讲10/12/2022135复和修复医学知识宣讲10/1

26、2/2022136复和修复医学知识宣讲10/12/2022DNA聚合酶（聚合酶（Y-家族），如家族），如E.coli：UmuC嘧啶二聚体、无嘌嘧啶二聚体、无嘌呤位点呤位点跨损伤跨损伤DNA合成合成E.coli：RecA和和RecBCD双链断裂双链断裂重组修复重组修复E.coli：UvrA,UvrB,UvrC,UvrD人：人：XPC,XPA,XPD,ERCCI-XPF,XPG嘧啶二聚体，碱基嘧啶二聚体，碱基烷基化烷基化核苷酸切除修复核苷酸切除修复DNA糖苷酶（即糖苷酶（即DNA糖基水解酶）糖基水解酶）碱基损伤碱基损伤碱基切除修复碱基切除修复嘧啶二聚体嘧啶二聚体直接修复直接修复E.coli：Mut

27、S,MutL,MutH人：人：MSH,MLH,PMS 复制差错复制差错错配修复错配修复酶酶损伤损伤修复系统的类型修复系统的类型137复和修复医学知识宣讲10/12/2022将将DNA中因紫外线照射而形成的嘧啶中因紫外线照射而形成的嘧啶二聚体分解二聚体分解。细胞内光裂合酶（细胞内光裂合酶（photolyases）分子中生）分子中生色基团次甲四氢叶酸吸收光子并将色基团次甲四氢叶酸吸收光子并将FADH2激活生激活生成的激发型成的激发型FADH2，再将电子转移给嘧啶二聚体，再将电子转移给嘧啶二聚体，使其还原。使其还原。分布广泛，除哺乳动物外均有之。分布广泛，除哺乳动物外均有之。138复和修复医学知识宣

28、讲10/12/2022139复和修复医学知识宣讲10/12/2022DNA中被甲基化修饰的鸟嘌呤（中被甲基化修饰的鸟嘌呤（O6-甲甲基鸟嘌呤，与基鸟嘌呤，与T配对）。配对）。将甲基转移到酶蛋白活性中心的将甲基转移到酶蛋白活性中心的Cys残基侧残基侧链上，使鸟嘌呤复原，避免发生突变。链上，使鸟嘌呤复原，避免发生突变。DNA甲基转移酶一旦接受甲基就不再具有甲基转移酶一旦接受甲基就不再具有催化活性催化活性，修复代价高昂，修复代价高昂。140复和修复医学知识宣讲10/12/2022141复和修复医学知识宣讲10/12/2022142复和修复医学知识宣讲10/12/2022143复和修复医学知识宣讲10

29、/12/2022144复和修复医学知识宣讲10/12/2022145复和修复医学知识宣讲10/12/2022和和以未损伤的以未损伤的DNA链为模链为模板修补缺口。板修补缺口。系统识别系统识别DNA双螺旋形状的变形。双螺旋形状的变形。146复和修复医学知识宣讲10/12/2022147复和修复医学知识宣讲10/12/2022148复和修复医学知识宣讲10/12/2022149复和修复医学知识宣讲10/12/2022150复和修复医学知识宣讲10/12/2022151复和修复医学知识宣讲10/12/2022152复和修复医学知识宣讲10/12/2022153复和修复医学知识宣讲10/12/2022

30、154复和修复医学知识宣讲10/12/2022155复和修复医学知识宣讲10/12/2022对于对于DNA双链断裂（双链断裂（double-strand break，DSB）损伤，细胞采用双链断裂修复，即）损伤，细胞采用双链断裂修复，即，通过与姐妹染色，通过与姐妹染色体体来恢复正确的遗传信息。来恢复正确的遗传信息。156复和修复医学知识宣讲10/12/2022157复和修复医学知识宣讲10/12/2022158复和修复医学知识宣讲10/12/2022正在复制的正在复制的DNA聚合酶可能遭遇尚未修聚合酶可能遭遇尚未修复的复的DNA损伤，细胞自动防故障系统能够使损伤，细胞自动防故障系统能够使复制体

31、绕过损伤部位，这一机制就是复制体绕过损伤部位，这一机制就是。E.coli跨损伤跨损伤DNA合成由合成由进行。进行。159复和修复医学知识宣讲10/12/2022E.coli 跨损伤跨损伤DNA合成合成160复和修复医学知识宣讲10/12/2022重组修复和重组修复和SOS修复都需要一种重要的蛋白：修复都需要一种重要的蛋白：在真核生物中，这种蛋白是在真核生物中，这种蛋白是，它相当于细，它相当于细菌的菌的蛋白蛋白161复和修复医学知识宣讲10/12/2022162复和修复医学知识宣讲10/12/2022163复和修复医学知识宣讲10/12/2022164复和修复医学知识宣讲10/12/2022 D

32、NA Recombination165复和修复医学知识宣讲10/12/2022同源重组同源重组 位点特异性重组位点特异性重组 转座重组转座重组 166复和修复医学知识宣讲10/12/2022同源重组同源重组(homologous recombination，HR)是指发是指发生在同源序列间的重组，它通过链的断裂和再连接，生在同源序列间的重组，它通过链的断裂和再连接，在两个在两个DNA分子同源序列间进行单链或双链片段的分子同源序列间进行单链或双链片段的交换。又称交换。又称基本重组基本重组(general recombination)。同源重组不需要特异同源重组不需要特异DNA序列，而是依赖两分子

33、之序列，而是依赖两分子之间序列的相同或类似性。间序列的相同或类似性。167复和修复医学知识宣讲10/12/2022 内切酶内切酶(recBCD)DNA侵扰侵扰(recA)分支迁移分支迁移 (recA)内切酶内切酶(recBCD)DNA 连接酶连接酶5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 3 3 5 3 5 3 3 5 5 3 5 3 5 3 Holiday中间体中间体5 3 5 3 5 3 5 3 168复和修复医学知识宣讲10/12/2022Holiday中间体中间体5 3 5 3 5 3 5 3 5 3 5 5 5 3

34、 3 3 5 5 5 5 3 3 3 3 5 5 5 5 3 3 3 3 5 5 5 5 3 3 3 3 5 5 5 5 3 3 3 3 内切酶内切酶(ruvC)内切酶内切酶(ruvC)DNA连接酶连接酶 DNA连接酶连接酶169复和修复医学知识宣讲10/12/2022片段重组体片段重组体（见模型图（见模型图边产物）：边产物）：切开的链与原来断裂的是同一条链，重组切开的链与原来断裂的是同一条链，重组体含有一段异源双链区，其两侧来自同一亲本体含有一段异源双链区，其两侧来自同一亲本DNA。拼接重组体（见模型图拼接重组体（见模型图边产物）：边产物）：切开的链并非原来断裂的链，重组体异源切开的链并非原

35、来断裂的链，重组体异源双链区的两侧来自不同亲本双链区的两侧来自不同亲本DNA。170复和修复医学知识宣讲10/12/2022由整合酶催化，在两个由整合酶催化，在两个DNA序列的特异位点间发生序列的特异位点间发生的整合称的整合称位点特异的重组位点特异的重组(site specific recombination)。例如，。例如，噬菌体噬菌体DNA的整合、细菌的整合、细菌的特异位点重组、免疫球蛋白基因的重排以及转座的特异位点重组、免疫球蛋白基因的重排以及转座重组等。重组等。作用：某些基因表达的调节，发育过程中程序性作用：某些基因表达的调节，发育过程中程序性DNA重排，以及有些病毒和质粒重排，以及有

36、些病毒和质粒DNA复制循环过程复制循环过程中发生的整合与切除等。中发生的整合与切除等。171复和修复医学知识宣讲10/12/2022 172复和修复医学知识宣讲10/12/2022沙门氏菌沙门氏菌H片段倒位决定鞭毛相转变片段倒位决定鞭毛相转变 173复和修复医学知识宣讲10/12/2022hix为反向重复序列，它们之间的为反向重复序列，它们之间的H片片段可在段可在Hin控制下进行特异位点重组控制下进行特异位点重组(倒位倒位)。H片段上有两个启动子片段上有两个启动子P，其一驱动，其一驱动hin基因基因表达，另一正向时驱动表达，另一正向时驱动H2和和rH1基因表达，基因表达，反向反向(倒位倒位)时

37、时H2和和rH1不表达。不表达。rH1为为H1的的阻遏蛋白基因。阻遏蛋白基因。174复和修复医学知识宣讲10/12/2022免疫球蛋白免疫球蛋白(Ig)，由两条轻链，由两条轻链(L链链)和两和两条重链条重链(H链链)组成，分别由三个独立的基因族组成，分别由三个独立的基因族编码，其中两个编码轻链编码，其中两个编码轻链(和和)，一个编码，一个编码重链。重链。轻链的基因片段：轻链的基因片段：重链的基因片段：重链的基因片段：L V J C L V D J C 175复和修复医学知识宣讲10/12/2022重链重链(IgH)基因的基因的V-D-J重排和轻链重排和轻链(IgL)基因的基因的V-J重排均发生

38、在特异位点上。在重排均发生在特异位点上。在V片片段的下游，段的下游，J片段的上游以及片段的上游以及D片段的两侧均片段的两侧均存在保守的重组信号序列存在保守的重组信号序列(recombination signal sequence,RSS)。此重排的重组酶基因。此重排的重组酶基因rag(recombination activating gene)共有两个，共有两个，分别产生蛋白质分别产生蛋白质RAG1和和RAG2。CACAGTG(12/23)ACAAAAACCGTGTCCAC TGTTTTTGG重组信号序列重组信号序列基因片段基因片段176复和修复医学知识宣讲10/12/2022V片段片段J片段

39、片段RSSRSS间插间插DNAOHOHVJ单链切开单链切开RAG1RAG2分子内转酯反应分子内转酯反应单链切开单链切开转移核苷酸转移核苷酸修复、连接修复、连接177复和修复医学知识宣讲10/12/2022大多数基因在基因组内的位置是固定的，但有些基大多数基因在基因组内的位置是固定的，但有些基因可以从一个位置移动到另一位置。这些可移动的因可以从一个位置移动到另一位置。这些可移动的DNA序列包括序列包括和和（transposon,Tn）。由插入序列和转座子介导的基因移位或重）。由插入序列和转座子介导的基因移位或重排称为排称为(transposition)，又称转座重组，又称转座重组(transpo

40、sitional recombination)。178复和修复医学知识宣讲10/12/2022 二个分离的反向重复二个分离的反向重复(inverted repeats,IR)序列序列 特有的正向重复序列特有的正向重复序列 一个转座酶（一个转座酶（transposase)编码基因编码基因 IRTransposase GeneIR发生形式：发生形式：保守性转座保守性转座(conservative transposition)复制性转座复制性转座(duplicative transposition)179复和修复医学知识宣讲10/12/2022180复和修复医学知识宣讲10/12/2022转座子转座子(transposons)可从一个染色体位可从一个染色体位点转移到另一位点的分散重复序列。点转移到另一位点的分散重复序列。转座子组成：转座子组成：反向重复序列反向重复序列 转座酶编码基因转座酶编码基因 抗生素抗性等有用的基因抗生素抗性等有用的基因IRIRTransposase Gene有用基有用基因因181复和修复医学知识宣讲10/12/2022182复和修复医学知识宣讲10/12/2022183复和修复医学知识宣讲10/12/2022