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DNA损伤的修复主要包括切除修复、重组修复、错配修复、直接修复和应急反应。
切除修复:
1.这是细胞内最重要和最有效的修复机制之一。
2.需要特异的核酸内切酶、DNA聚合酶和DNA连接酶参与。
3.核酸内切酶识别并切除损伤部位的DNA片段,DNA聚合酶用正确的碱基填充切除后的空白区域,最后由DNA连接酶将新合成的片段与原有DNA连接起来。
重组修复:
1.当DNA分子的损伤面较大,来不及修复完善就进行复制时,会采用重组修复。
2.损伤部位因无模板引导,复制出来的新子链会出现缺口,此时会依靠重组蛋白的核酸酶活性,将另一股健康的母链与缺口部分进行变换,以填补缺口。
3.也可在DNA复制发生错误时,直接跳过受损的部分,在下一个正确的位置上继续复制,直到整个复制过程完成后,再由DNA重组进行修复。
错配修复:
1.主要用于修复DNA复制过程中产生的碱基配对错误。
2.系统识别母链的依据来自Dam甲基化酶,它能使位于特定序列中腺苷酸的N6位甲基化。只要两条DNA链上碱基配对出问题,错配修复系统就会找出错误碱基所在的DNA链,并进行修复。
直接修复:
1.包括光复活修复和暗修复两种。
2.光复活修复是依靠细菌中的DNA光解酶,促进DNA恢复正常结构。
3.暗修复则不需要光照,如大肠杆菌中的UvrABC系统可切除修复嘧啶二聚体。
应急反应(SOS修复):
1.当DNA的损伤程度严重到难以继续复制时,会采用一系列复杂的应急措施以增强其修复能力。
2.此时DNA单链的缺口很多,除复制、修复的酶系统外,还涉及多种调控蛋白参与修复反应。
3.这些修复机制共同维护着DNA的稳定性和完整性,对于细胞的正常功能和生物体的生存至关重要。
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