DNA修复到底分几类?各类作用过程如何?

看不同的教材分类方式不太一样

DNA修复分为核苷酸切除修复、碱基切除修复、重组修复和错配修复四种。

对不同的DNA损伤,细胞可以有不同的修复反应。在哺乳动物细胞中发现了四个较为完善的DNA修复通路,分别是核苷酸切除修复、碱基切除修复、重组修复和错配修复。

1、重组修复

此过程也叫复制后修复。对于DNA双链断裂损伤,细胞必须利用双链断裂修复,即重组修复,通过与姐妹染色单体正常拷贝的同源重组来恢复正确的遗传信息。人重组修复中原损伤没有除去,但若干代后可逐渐稀释,消除其影响。所需要的酶包括与重组及修复合成有关的酶,如重组蛋白A、B、C及DNA聚合酶、连接酶等。

2、诱导修复

DNA严重损伤能引起一系列复杂的诱导效应,称为应急反应,包括修复效应、诱变效应、分裂抑制及溶原菌释放噬菌体等。细胞癌变也可能与应急反应有关。应急反应诱导切除和重组修复酶系,还诱导产生缺乏校对功能的DNA聚合酶,加快修复,避免死亡,但提高了变异率。

单链DNA诱导重组蛋白A,可水解Lex A蛋白,使一系列基因得到表达,如RecA、UvrABC、SOS修复所需的酶等,产生应急反应。应急反应可作为致癌物的简易检测方法。采用缺乏修复系统、膜透性高的E.coli突变株,并添加鼠肝匀浆液。

3、错配修复(mismatch repair, MMR)

错配修复可校正DNA复制和重组过程中非同源染色体偶尔出现的DNA碱基错配,错配的碱基可被错配修复酶识别后进行修复。

4、核苷酸切除修复:通过切除-修复内切酶使DNA损伤消除的修复方法。一般是切除损伤区,然后在DNA聚合酶的作用下,以露出的单链为模板合成新的互补链,最后用连接酶将缺口连接起来。形成胸腺嘧啶二聚体会引起DNA双螺旋结构的变形,这样的损伤也可以通过核苷酸切除系统修复。修复系统中的主要酶ABC切除核酸酶。

扩展资料

切除修复的几种情况:

(一)细胞内有多种特异的核酸内切酶,可识别DNA的损伤部位,在其附近将DNA单链切开,再由外切酶将损伤链切除,由聚合酶以完整链为模板进行修复合成,最后有连接酶封口。

(二)碱基脱氨形成的尿嘧啶、黄嘌呤和次黄嘌呤可被专一的N-糖苷酶切除,然后用AP(apurinic/apyrimidinic,缺嘌呤或缺嘧啶)核酸内切酶打开磷酸二酯键,进行切除修复。DNA合成时消耗NADPH合成胸腺嘧啶,可与胞嘧啶脱氨形成的尿嘧啶相区别,提高复制的忠实性。RNA是不修复的,所以采用“廉价”的尿嘧啶。

(三)切除修复不需光照,也称暗修复。大肠杆菌中有UvrABC系统,可切除修复嘧啶二聚体。人体缺乏相应系统则发生“着色性干皮病”,皮肤干燥,有色素沉着,易患皮肤癌。可加入T4内切酶治疗。

参考资料来源百度百科--DNA修复

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第1个回答  推荐于2017-09-27
1,对不同的DNA损伤,细胞可以有不同的修复反应。在哺乳动物细胞中发现了四个较为完善的DNA修复通路,分别是核苷酸切除修复、碱基切除修复、重组修复和错配修复。
2,核苷酸切除修复:通过切除-修复内切酶使DNA损伤消除的修复方法。一般是切除损伤区,然后在DNA聚合酶的作用下,以露出的单链为模板合成新的互补链,最后用连接酶将缺口连接起来。形成胸腺嘧啶二聚体会引起DNA双螺旋结构的变形,这样的损伤也可以通过核苷酸切除系统修复。修复系统中的主要酶ABC切除核酸酶。(右图)给出了ABC切除核酸酶修复DNA损伤的过程。首先ABC切除核酸酶从损伤部位的两侧切去含有损伤的DNA 链。然后,解旋酶除去内切酶切点之间的DNA片段,有时DNA片段由外切酶降解,产生单链缺口。然后在DNA聚合酶的催化下按照互补链填充缺口,切口最后通过DNA连接酶连接。
碱基切除修复:糖基化酶能识别DNA中的不正确碱基,如尿嘧啶、次黄嘌呤和黄嘌呤,这些碱基是由胞嘧啶、腺嘌呤和鸟嘌呤脱氨形成的。DNA糖基化酶可以切断这种碱基N-糖苷键,将其除去,形成的脱嘌呤或脱嘧啶部位通常称为"abasic"部位或AP位点。然后由AP内切核酸酶(AP endonucleases)切去含有AP位点的脱氧核糖-5-磷酸,在DNA聚合酶作用下重新放置一个正确的核苷酸,最后通过DNA连接酶将切口封闭(右图)。每种DNA糖基化酶通常对一种类型的碱基损伤特异。
重组修复:是DNA修复机制之一,即双链DNA中的一条链发生损伤,在DNA进行复制时,由于该损伤部位不能成为模板,不能合成互补的DNA链,所以产生缺口,而从原来DNA的对应部位切出相应的部分将缺口填满,从而产生完整无损的子代DNA的这种修复现象。这种修复现象最初是在大肠杆菌中发现的,对修复能力缺乏的菌株recA-,由于在接合时没有遗传重组的能力,所以DNA损伤的这种修复机制就被命名为重组修复。可是recA-株表现出多方面的缺陷,所以没有理由把这种修复现象理解为一定是通过遗传重组机制而产主的。

错配修复:在含有错配碱基的DNA分子中,使正常核苷酸序列恢复的修复方式。这种修复方式的过程是:识别出下正确地链,切除掉不正确链的部分,然后通过DNA聚合酶和DNA连接酶的作用,合成正确配对的双链DNA。
第2个回答  推荐于2017-09-05
以王镜言的生物化学为准
4种基本的DNA修复系统:直接修复(direct repair),切除修复『核苷酸切除修复(excision repair)、碱基切除修复(base excision repair)』,错配修复(mismatch repair)和重组修复。
直接修复(direct repair):是通过一种可连续扫描DNA,识别出损伤部位的蛋白质,将损伤部位直接修复的方法。该修复方法不用切断DNA或切除碱基。
一些蛋白质可以识别和修复某种损伤的核苷酸和错配的碱基,这些蛋白可以连续监测DNA。胸腺嘧啶二聚体就可以通过直接修复机制修复。胸腺嘧啶二聚体是紫外线辐射造成的。在所有原核生物和真核生物中都存在一种光激活酶(photoreactivating enzyme),在可见光存在下,这种酶可以结合胸腺嘧啶二聚体引起的扭曲双螺旋部位,催化两个胸腺嘧啶碱基再生,正常的A-T碱基对重新形成,然后光复活酶从已修复好的DNA上脱落(右图)。
核苷酸切除修复(excision repair):通过切除-修复内切酶使DNA损伤消除的修复方法。一般是切除损伤区,然后在DNA聚合酶的作用下,以露出的单链为模板合成新的互补链,最后用连接酶将缺口连接起来。
形成胸腺嘧啶二聚体会引起DNA双螺旋结构的变形,这样的损伤也可以通过核苷酸切除系统修复。修复系统中的主要酶ABC切除核酸酶。(右图)给出了ABC切除核酸酶修复DNA损伤的过程。首先ABC切除核酸酶从损伤部位的两侧切去含有损伤的DNA 链。然后,解旋酶除去内切酶切点之间的DNA片段,有时DNA片段由外切酶降解,产生单链缺口。然后在DNA聚合酶的催化下按照互补链填充缺口,切口最后通过DNA连接酶连接。
碱基切除修复DNA
糖基化酶(DNA glycosylases)能识别DNA中的不正确碱基,如尿嘧啶、次黄嘌呤和黄嘌呤,这些碱基是由胞嘧啶、腺嘌呤和鸟嘌呤脱氨形成的。DNA糖基化酶可以切断这种碱基N-糖苷键,将其除去,形成的脱嘌呤或脱嘧啶部位通常称为"abasic"部位或AP位点。然后由AP内切核酸酶(AP endonucleases)切去含有AP位点的脱氧核糖-5-磷酸,在DNA聚合酶作用下重新放置一个正确的核苷酸,最后通过DNA连接酶将切口封闭(右图)。每种DNA糖基化酶通常对一种类型的碱基损伤特异。
错配修复(mismatch repair):在含有错配碱基的DNA分子中,使正常核苷酸序列恢复的修复方式。这种修复方式的过程是:识别出下正确地链,切除掉不正确链的部分,然后通过DNA聚合酶和DNA连接酶的作用,合成正确配对的双链DNA。
错误的DNA复制会导致新合成的链与模板链之间的产生错误的碱基配对。这样的错误可以通过 E.coli中的3个蛋白质(MutS、MutH和MutL)校正。该修复系统只校正新合成的DNA,因为新合成DNA链的GATC序列中的A(腺苷酸残基)开始未被甲基化。GATC中A甲基化与否常用来区别新合成的链(未甲基化)和模板链(甲基化)。这一区别很重要,因为修复酶需要识别两个核苷酸残基中的哪一个是错配的,否则如果将正确的核苷酸除去就会导致突变。(右图)说明了MutS、MutH和MutL三种蛋白质是如何校正新合成DNA中的一个错配错误的。未甲基化的GATC序列不需要紧靠着错配碱基,因为错配碱基与GATC序列之间的间隔的DNA序列可以被外切核酸酶切除,是从3ˊ还是从5ˊ方向切除取决于不正确碱基的相对位置。
重组修复:是DNA修复机制之一,即双链DNA中的一条链发生损伤,在DNA进行复制时,由于该损伤部位不能成为模板,不能合成互补的DNA链,所以产生缺口,而从原来DNA的对应部位切出相应的部分将缺口填满,从而产生完整无损的子代DNA的这种修复现象。这种修复现象最初是在大肠杆菌中发现的,对修复能力缺乏的菌株recA-,由于在接合时没有遗传重组的能力,所以DNA损伤的这种修复机制就被命名为重组修复。可是recA-株表现出多方面的缺陷,所以没有理由把这种修复现象理解为一定是通过遗传重组机制而产主的。本回答被提问者采纳
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