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简答题阐述原核生物DNA修复的BER， NER， DNA-Mismatch repair system， NHEJ， SOS  Repair， TLR机制。
  • BER（碱基切除）：碱基被烷化或者脱氨后，被特殊的DNA糖基化酶从DNA上移除。首先由DNA糖基化酶家族在碱基上滑动来识别特异性的核苷酸。核苷酸的每一种修饰都有一种对应的DNA糖基化酶，可以把修饰核苷酸的碱基切除，在DNA上形成脱嘌呤或者是脱嘧啶位点。这些位点可以被AP内切酶所识别，然后切除主链上的核糖磷酸。切除后所形成的缺口能够被DNA聚合酶I和DNA链接酶修复。
    NER（核苷酸切除）：移除一段在DNA双螺旋中已经变异的核苷酸链。包括由嘧啶二聚体引起的变异。这项修复途径需要uvrABC编码的内切酶，uvrD编码的解旋酶以及DNA聚合酶I。
    UvrA：有ATP酶活性，是一种可以和DNA结合的蛋白质（包含了锌指结构）。以二聚体的形式发挥作用，识别并结合受损失的DNA。UvrA的作用是引导UvrB结合到损伤位点。
    UvrB：一种内切酶，有ATP酶活性。ATP酶活性不强，只有在和UvrA结合的情况下才有活性。
    UvrC://与UvrB结合。这个复合体与受损伤DNA两侧都结合。UvrC与受损部位5’ 端的7个核苷酸相结合，UvrC与受损部位3’ 的4个核苷酸相结合。
    UvrD://UvrD解旋酶与这个区域相结合并解开双链。这样可以把含有受损伤位点的单链移除。一个大约有12-13个核苷酸的区域被移除。被移除的区域由DNA聚合酶I 和DNA连接酶修复。
    DNA错配修复（DNA-Mismatch repair）：在DNA复制时期来修复发生错配的DNA链。DNA错配修复系统可以识别合成链中的新链，因为新合成链没有甲基化，而亲本链被甲基化。一条链甲基化，另一条链没有甲基化，这样的双链DNA分子被成为半甲基化DNA。DNA的甲基化是因为dam甲基化酶可以使腺苷酸碱基甲基化。错配修复系统能够从远处对错配位点进行修复，即使是离半甲基化位点有1000个碱基也能被修复。修复需要mutS、mutL、mutH基因的产物。通常以复合体的形式发挥作用。这些基因也被称为突变子基因。这些基因的突变会导致修复系统的缺陷，细胞将会比平常有更高的自发突变率。
    MutS：识别并且结合在碱基错配位点。
    MutH：结合在半甲基化的GATC序列上，并切开非甲基化链。 MutL：连接MutS和MutL，组成一个复合体。
    位于MutH切口和错配位点切口之间的DNA序列被内切酶I 或者
    VII移除。UvrD解旋酶也参与其中。留下的缺口被DNA聚合酶III 和DNA连接酶修复。 NHEJ（非同源性末端接合修复）：通常修复双链的断裂。KU异二聚体能够识别断裂双链，并与DNA-PK结合。Mre11复合体把DNA裂口末端连到一起，并进行加工。DNA连接酶IV和XRCC4把DNA末端修复。
    在非同源性末端接合修复中，DNA连接酶IV，是一种特异化的DNA连接酶，和辅因子XRCC4一起形成复合体，可以之间把两个末端连起来。为了指导精确修复，非同源性末端结合修复依赖于一段很短的同源序列，称之为微同源序列，一般出现在被连接的DNA末端。如果这段序列可以被很好结合，修复通常是精确的。非同源性末端结合修复在修复是可能导致突变，许多被损伤的核苷酸会被切除，不配对的核苷酸被连接上来。非同源性末端结合修复在细胞开始复制DNA之前是非常重要的，因为同源重组没有模板来进行修复。
    SOS修复：在细菌DNA在受到很大伤害或者DNA修复被抑制时才发挥作用。有超过20种基因参与了修复。最重要的两种是lexA和recA。
    LexA：一种阻遏物能够调节其他SOS修复基因的表达，包括recA。也能够调节自身的合成。RecA蛋白是一种多功能蛋白，有ATP酶活性和单链DNA结合活性。当它和单链DNA结合时，就成为一种辅蛋白水解酶。细胞受到伤害或者严重逆境能产生单链DNA，激活辅助蛋白水解酶活性。RecA辅助蛋白水解酶活性可以激活LexA蛋白的蛋白水解酶活性。所以，LexA不能再阻遏转录，SOS修复基因被诱导表达。被诱导表达的修复基因包括uvrABC ，uvrD， UmuC，UmuD。UmuD被RecA辅助水解蛋白切开，成为UmuD’， 与UmuC组成DNA聚合酶V。DNA聚合酶V需要DNA聚合酶III的亚基b，g来得到最佳酶活性。DNA合成由DNA聚合酶V完成，担有修复出现错误的倾向。
    TLR：当细胞不能修复一些损伤时，可以用跨损伤DNA合成进行修复。
    跨损伤合成由特殊的DNA聚合酶催化，能够直接跨过损伤位点进行DNA合成。跨损伤合成是SOS修复的一个部分。在缺少DNA聚合酶III的情况下发生。
    原理：a、复制被损伤的部位所阻止。
    b、RecA蛋白和模板链结合，形成RecA-DNA片段。
    c、聚合酶V与复制的起始端结合。β亚基作为滑动装置在DNA链上滑动。
    d、损伤部位被通过后，再由DNA聚合酶III指导DNA的复制。

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