生物化学高频考点（四十五）之DNA的损伤修复内容及思维导图
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- 2025-05-06 15:02:48
在生物化学领域，DNA损伤修复是一个关键过程，旨在确保基因信息的完整性和稳定性。损伤来源多样，包括DNA复制过程中可能出现的错配，重组和病毒基因整合破坏局部DNA结构，紫外线、电离辐射和化学诱变剂等引发的DNA结构破坏。DNA修复机制多样，涉及错配修复、直接修复、切除修复、重组修复及应急反应。
错配修复系统通过母链甲基化原则，识别并修正DNA复制过程中产生的错误。母链在被甲基化后，修复系统根据“保存母链，修正子链”原则，准确定位错误碱基所在的DNA链，然后在对应位置切开子链，启动特定修复途径，合成新的子链片段。
直接修复途径则针对特定损伤类型，如紫外线照射导致的胸腺嘧啶二聚体。光复活修复和暗修复是直接修复的两种方式。光复活修复利用可见光激活光复活酶，分解嘧啶二聚体；暗修复则涉及切除含嘧啶二聚体的核酸链，随后修复合成，适用于高等动物。
切除修复是普遍的修复机制，涉及在一系列酶的作用下，切除DNA分子中受损部分，以完整链为模板合成新片段，实现DNA结构的修复。碱基切除修复和核苷酸切除修复分别通过识别、切除受损核苷酸和DNA切割酶切除损伤核苷酸后，再由DNA聚合酶合成新片段，完成修复。暗修复不需光照，适用于大肠杆菌中的嘧啶二聚体修复。
重组修复发生在复制后，通过遗传重组弥补子代DNA分子的遗传信息缺失。这一过程从同源DNA的母链上移取相应核苷酸序列片段，填补子链缺口，由DNA聚合酶合成序列，DNA连接酶完成修复。重组修复中酶包括重组蛋白A、B、C及DNA聚合酶、连接酶等。
应急反应和易错修复是DNA严重损伤时的反应机制。应急反应包括修复、诱变、分裂抑制和溶原菌释放噬菌体等效应，诱导切除和重组修复酶系，产生缺乏校对功能的DNA聚合酶，加快修复，避免细胞死亡，但提高变异率。应急反应可作为致癌物的简易检测方法，通过特定E.coli突变株及鼠肝匀浆液实现。
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