33
无义抑制tRNA 存在时，蛋白质合成释放因子（RF） 与无义抑制tRNA 可竞争性地与终止密码子结合， 如 果RF处于优势， RF与终止密码子结合， 使蛋白质合 成正常终止. 释放因子有 RF1、 RF2 、RF3.
RF1 识别 终止密码 UAA 和 UAG; RF2 识别 终止密码 UGA 和 UAA; RF3 激活 RF1和 RF2 的活性
10
移码突变 （shift): DNA 分子中插入或缺失一个或几个碱基， 使密码组(读框)发生改变的现象叫移码突变; 突变的结果：编码蛋白质的结构和功能发生 改变。
11
错义突变（missense mutation）： 遗传密码编码氨基酸时发生差错，使原来编码 的氨基酸变为另一种氨基酸, 也叫密码错编 （miscoding）。 结果：编码蛋白质的结构核功能发生改变
31
正常密码子→无义密码子后，并不是所有无义密 码子都可与无义抑制 tRNA 结合, 使肽链延伸恢复. 其中只有一部分结合. 所以在细胞内，有的肽链得 以延伸，有的肽链提前终止，其结果是蛋白质的 总浓度低于野生型。
32
某无义抑制tRNA与某无义密码子的结合, 并不影响 它与应该结合的有义密码子结合. 原因：1）密码子 有简并现象； 2）细胞内每种tRNA有许多拷贝.
mRNA
CA U
(第18密码子)
CAG
(第64密码子)
蛋白质
野生型 (示空间结构)
第18氨基酸 ＋－
18 +
64 －
第64氨基酸 －
18 －
64 －
导致空间构型改变, 活性丧21失
• 基因间抑制回复突变
抑制突变（第二点突变）发生在其它基因之中, 而不 是已发生突变的基因之内。包括: 无义抑制突变（nonsense suppressor mutation） 错义抑制突变（missense suppressor mutation） 移码抑制突变（frameshift suppressor mutation）
25
UGA
乳白型突变 opal (op)
UXX
有义密码子
UAG 琥珀型突变 amber (amb )
UAA 赭石型突变 ochre (och )
26
因为有3 种无义密码子 →产生 3 种无义突变 所以有3种无义抑制突变(基因） 琥珀无义抑制基因（ su+ amb）。 赭石无义抑制基因（ su+ och ） 乳白无义抑制基因（ su+ op）
22
无义抑制突变（nonsense suppressor mutation）
“无义抑制tRNA”抑制“无义突变” 如噬菌体基因组编码某一个氨基酸的密码子突变为无义密 码子的, 结果使蛋白质合成（翻译）提前终止；宿主菌基因 组编码 tRNA的基因(tDNA)发生突变，导致反密码子碱基 改变，发生突变的 tRNA与噬菌体基因中的无义密码子结 合，使蛋白质合成继续进行。 这种抑制突变回复发生在噬菌体基因与宿主菌基因之间.
第八章 基因突变与DNA损伤修复
0. 基因突变的定义 1. 基因突变及其分子效应 2. 人工诱发的基因突变 3. 自发的基因突变 3. 动态突变 5. DNA损伤生物体的修复机制 6. 基因突变的检出
1
Genetic mutation
0 基因突变
❖ 突变（mutation）：生物体遗传物质的核苷 酸序列发生了稳定而可遗传的变化。
13
14
1.3 可逆转突变及其分子效应
可逆转突变也叫“回复突变”，即野生型变为突 变型后, 突变型再突变回到野生型. A→a, a → A, 或 A+ → A; a+ → a .
一般把第一次突变个体失去的性状, 通过第二次 突变得到恢复的现象叫回复突变
15
回复突变的类型及其分子机制
1) 原位回复突变（in situ reversion ） 回复到野生型原来的 DNA 序列， 如 ATG → ACG →ATG. 原位回复属于真正意义上的回复突变，但很少发生。 原位回复突变最终只产生一种基因型和一种表型
34
mRNA 内 有 时 存 在 双 重 终 止 密 码 子 , 如 UAG ( 琥 珀)…UAA(赭石), 如果两终止密码子相距不远, 蛋白质 合成即使不在UAG处终止，必然在UAA处终止。
各抑制tRNA抑制效率不同。琥珀抑制tRNA的抑制 效率约为50%； 赭石抑制tRNA的抑制效率很低，只有 1-5%；二者双重抑制效率为 0.5-2.5% (1%×50%～ 5%×50%).
❖ 广义的突变包括基因突变和染色体畸变。
❖ 基因突变是指基因内部由于一对或少数几对碱基的 置换、缺失或插入而引起的突变，其涉及的变化范围 很小，又称为点突变。
❖ 染色体畸变是指大段染色体的缺失、重复、易位和 倒位，即较大范围内遗传物质的改变。
❖ 狭义的突变就是指基因突变。
2
镰状细胞贫血病（sickle cell disease）
41
2. 人工诱发的基因突变
使用物理或化学方法诱导产生的突变叫诱发突变 （induced mutation) . 可诱发基因突变的物质叫诱变剂(mutagen)， 诱变剂通常有致癌作用， 所以也叫致癌剂 (carcinogen)。
42
诱变剂的类型及其诱变机制
1）碱基类似物----诱发碱基转换
5 - 溴尿嘧啶(5-BU) BU 代替胸腺嘧啶(T) 掺入DNA，产生 A∶T→G┇C 转换。 BU 代替胞嘧啶 (C) 掺入DNA，产生 G┇C→A∶T 转换 二氨基嘌呤(2-AP) 2-AP 和 T 配对后, 又和 C 配对，产生 A∶T→G┇C 转换; 2-AP 和 C 配对后，又和 T 配对，产生 G┇C→A∶T转换。
12
• 非编码区基因突变的分子效应
➢ 启动子: 多聚酶及相关因子结合位点; 转录因子结合位 点。
➢ 内含子：内含子\外显子交界区的 3'与 5 '端拼接位点; ➢ 3′与 5′ 端非转录区：蛋白质翻译调节和定位信号位
点; 核糖体结合位点。
以上属于调节位点。 调节位点如果发生点突变， 将会改变基因在特定时 间, 特定组织或特定环境下的表达量. 如RNA聚合酶, 或剪接因子接合位 点发生突变，将会完全阻遏正常基因的转录与翻译, 或使基因产物失活.
40
条件下致死（conditional lethal mutation)
最常见的有温度敏感突变型Ts(ts)（temperature sensitive
mutant）。如T4噬菌体的 ts，25℃能在E. coli中正常生长，
42℃则死亡。 代谢途径改变 如生化突变型（biochemical mutant）, 突变使某一个生化 功能改变或丧失. 最常见的是营养缺陷型
突变使生物获得某种新功能. 获得的功能有可能是显性突变
( 因为在杂合体中表达）.
新产物 显性突变
新产物
37
功能丧失型突变 (loss of function mutation) ：
基因的关键功能区被删除或改变，结果使某一功能 丧失。 按功能丧失程度大小分为: 无效突变(null mutation): 突变使某一基因的功能 完全丧失. 渗漏突变(leaky mutation): 突变使某一基因的功能部 分丧失,
杂交
m+ su+ (野生型) 亲组型 m- su- (野生型)
m+ m-
su- (野生型) su+ (突变型)
重组型
19
抑制回复突变可划为:
基因内抑制回复 基因间抑制回复
基因内错义抑制回复突变 基因内移码抑制回复突变 无义抑制突变 错义抑制突变 移码抑制突变
20
• 基因内错义抑制回复突变
正常情况下 CA G
由密码的简并性(code degeneracy)造成 , 一种密码子
发生了突变， 但编码的氨基酸不变。如 GA Nhomakorabea(天冬氨酸)
GAC (天冬氨酸),
结果：编码的蛋白质结构和功能不发生改变
8
9
无义突变（nonsense mutation） 有义密码子突变为终止密码子 如 UUG （亮氨酸）→UAG，UAA, UGA 突变的结果：蛋白质合成提前终止→ 编码 蛋白质的结构核功能发生改变
43
Base pairing
碱基配对
44 44
5BU —碱基T的类似物
Base analog
碱基类似物
45 45
2） 烷化剂-----诱发特异性错配 烷化剂的种类
甲基磺酸乙酯(EMS) 亚硝基胍（NG） 芥子气等
46
烷化剂的作用机制
1）烷化剂诱发嘌呤碱基脱落，产生缺口 烷化剂在鸟嘌呤的 N 位活化 β- 糖甙键, 引起β糖甙键断裂, 使嘌呤碱基从 DNA 链上脱落下来, 产生缺口, 复制时任何碱基配对到缺口位置, 这样 可引起转化或颠换
A-C不能配对，所以琥 珀抑制基因不能抑制赭 石突变（Oc）。
30
无义抑制的特征
通过无义抑制突变插入的氨基酸，如果与无义突变 前的氨基酸相同 → 合成的多肽完全与野生型的相同, 有完全的功能；
插入的氨基酸为可接受氨基酸 →合成的多肽有部分 野生型活性；
插入的氨基酸为非可接受氨基酸→合成的多肽则可 能完全无活性。
35
• 基因内移码突变抑制突变回复
基因内一个位点删除(或添加）1-2个碱基, 在另一
个位点添加(或删除）同样数目碱基), 结果是整个
读框保持不变, 同时也是突变体的性状恢复到野生
型.
第一突变
第二突变
删除或添加 1-2个碱基
添加或删除 1-2个碱基
36
1.4 突变对多细胞生物的影响
功能获得型突变(gain of function mutation)