基因突变的分子机制是什么?

Question

基因突变的分子机制是什么?

Answer 1

(一)化学诱变机制
碱基类似物诱导替换突变
最常见：5-溴尿嘧啶(5-BU),类似于T.
异构体：酮式 烯醇式
配对形式：BU=A BU≡G
2-氨基嘌呤(AP),类似于A
异构体：酮式 烯醇式
配对形式：AP=T AP≡C
机制：可在DNA复制中,代替天然碱基,然后由于其配对的不稳定性,在下一次的DNA复制中导致碱基替换突变.
2.化学修饰及其诱变机制
(1)亚硝酸的脱氨作用：A→次黄嘌呤(H),C→U,G→黄嘌呤(X)
(2)烷化剂如氮芥子气(NM)、乙烯亚氨(EI)、硫酸二乙酯(DES)等的烷基化作用：G→mG,类似于A; mG脱嘌呤作用引起缺失;烷化剂与磷酸结合引起DNA断裂;在DNA链间形成交联,引起核苷酸被切除或丢失.
(3)羟氨的羟基化作用：C羟化后类似于T,导致G≡C→A＝T
3.渗入与干扰：丫啶橙等丫啶类物质渗入碱基间,导致碱基间距增加1倍,造成密码框错误,引起移码突变
(二)物理诱变机制
1.电离辐射：
高能射线如X射线、α、β、γ射线、中子流等可导致原子电离,引起化学键断裂,进而产生突变.
两个作用途径:
(1)直接使DNA链断裂,修复中连接错误,造成突变.
(2)使环境中物质如水等电离,形成自由基,导致核苷酸被修饰,引起突变
一般规律:
(1)引起染色体断裂和基因突变.
(2)辐射剂量越大、越久,变异频率越高.
2.紫外线
特点：是电磁波、能量小,是其中2700Å是核酸吸收的高峰波长.
作用：不能引起原子电离,但可引起T T聚合成二聚体TT,使DNA结构局部变形,引起复制错误,或在修复中出现错误,引起突变