错配核酸的研究进展

植物碱基错配修复系统中Muts蛋白家族研究进展丰安徽;王伍梅;李桂娇;郭龙彪;张效忠;崔永涛【摘要】DNA错配修复(mismatch repair,MMR)是DNA损伤修复的一个重要途径,主要用于细胞中DNA合成和遗传重组时发生损伤过程中出现的单个或少数碱基的缺失、插入以及错配的修复,它对维持基因组稳定性和DNA复制保真度至关重要.原核生物和真核生物中都有非常保守的MMR系统.在人体DNA修复系统的研究中,发现癌症的发生与Muts蛋白家族功能缺陷密切相关.类似的在拟南芥和水稻中功能缺陷的Muts蛋白家族(同源蛋白Muts homolog,MSH)会产生增变基因表型,这将为植物的基因功能分析和育种利用奠定基础.基于此,本文综述了近年来有关植物DNA错配修复及相关基因功能的研究进展,特别是植物MMR功能缺陷导致基因突变和微卫星不稳定造成的性状畸形进行了描述,对Muts蛋白家族各个亚基功能做了分类说明,并对植物中如何利用MSH产生的增变基因突变和如何利用突变育种研究进行了展望.%DNA mismatch repair (mismatch repair, MMR) is an important way of DNA damage repair, and it is mainly used to repair the lack of a single or a few bases, insert and mismatch in the process of DNA damage occurred when DNA synthesis and genetic re-combination in the cell, which is very important to maintain genomic stability and DNA replication fidelity. MMR systems are very conservative in both prokaryotes and eukaryotes. It was found that the occurrence of cancer is closely associated with functional defect of the Muts-protein family in the study of human DNA repair system. Similarly, it has been found that functional defect of the Muts-protein family will appear gene mutant or phenotypes in the Arabidopsis and rice, which will lay the foundation for the furtherstudy of plant functional gene analysis and breeding. In this paper, the author reviewed recent advances in the research of mismatch repair of plant DNA and the function of related genes, especially the mutations caused by plant MMR functional defects and microsatellite in-stability. It is suggested that MMR mutants can be used as a reference for further breeding of MMR-deficient mutants.【期刊名称】《中国稻米》【年(卷),期】2017(023)005【总页数】7页(P5-11)【关键词】水稻;DNA错配修复;Muts蛋白家族;同源重组;突变;稳定【作者】丰安徽;王伍梅;李桂娇;郭龙彪;张效忠;崔永涛【作者单位】中国水稻研究所,杭州 310006;四川农业大学水稻研究所,成都611130;安徽农业科学院水稻研究所,合肥 230000;广西瑞特种子有限责任公司,南宁530007;中国水稻研究所,杭州 310006;安徽农业科学院水稻研究所,合肥230000;中国水稻研究所,杭州 310006【正文语种】中文【中图分类】S511生物基因组的稳定性受到外在和内在因素影响。

基因重排和错配的DNA修复机制研究DNA在生命体中具有非常重要的作用，是遗传信息的载体。

但是，DNA的遗传信息有时会受到突变或损伤的影响，这会导致基因重排和错配，从而对生物的正常生理和生化过程造成不利影响。

DNA修复机制是一种复杂的过程，通过重组、修复和复制等机制来保护DNA的完整性和稳定性。

近年来，关于基因重排和错配的DNA修复机制的研究已经成为生命科学研究的一个热点。

一、基因重排的DNA修复机制基因重排是指在DNA分子内部或不同的DNA分子之间某些基因序列的改变。

基因重排产生的DNA序列改变可以影响基因的功能，甚至是产生新的基因。

基因重排通常涉及两种机制：1. VDJ 重排机制VDJ重排机制是在人和哺乳动物的免疫系统中广泛存在的一种基因重排机制。

该机制用于产生T细胞和B细胞的免疫受体。

这种免疫受体是由特定的遗传元件编码，并在发育过程中将它们排列成不同的序列。

VDJ重排机制由数种不同的酶来协同完成，如RAG1、RAG2和TdT。

在这些酶的协同作用下，DNA序列从基因组中选择、剪切并重新组合，以产生T细胞和B细胞的免疫受体。

2. 转座子重排机制转座子重排机制在许多生物中都广泛存在。

转座子是指具有转座编码酶的移动基因序列，它们可以从一个基因位点跳到另一个基因位点。

转座子重排机制的产生将使DNA的关键区域发生改变，从而对生物的功能产生影响。

这种基因重排机制涉及到许多因素，如酶、转座编码元件、DNA损伤等。

在这些基因重排的过程中，DNA在局部区域可以受到必须修复的损伤。

免疫系统的细胞具有高效和快速的DNA修复系统，可以在极短的时间内完成损伤的修复。

二、DNA错配的修复机制DNA错配是指DNA链中碱基配对发生错误的现象。

DNA错配可以通过几种机制进行修复，其中最常见的是Mismatch Repair（MMR）系统、Base Excision Repair（BER）系统和Nucleotide Excision Repair（NER）系统。

DNA错配修复基因与肿瘤研究新进展许铭炎;邓小玲;徐小虎;黄天华【摘要】DNA错配修复(mismatch repair,MMR)基因对维持基因组的稳定性有重要作用,MMR基因突变与肿瘤的发生、发展关系密切.近年来,MMR基因在肿瘤组织中的作用成为研究热点,本文就其新进展作一简要综述.【期刊名称】《癌变·畸变·突变》【年(卷),期】2002(014)004【总页数】5页(P256-260)【关键词】DNA错配修复基因;微卫星不稳定性;肿瘤发生【作者】许铭炎;邓小玲;徐小虎;黄天华【作者单位】广东省汕头大学医学院法医教研室,广东,汕头,515031;广东省汕头大学医学院法医教研室,广东,汕头,515031;广东省汕头大学医学院法医教研室,广东,汕头,515031;广东省汕头大学医学院法医教研室,广东,汕头,515031【正文语种】中文【中图分类】R342.3;R73;R977细胞DNA损伤可以导致DNA复制错误。

DNA错配修复系统,能消除DNA合成错误,增加染色体复制的保真性,防止基因自发突变。

错配修复功能缺陷与肿瘤的发生、发展密切相关。

DNA错配修复系统(MMR)是人体细胞的一种能修复DNA碱基错配的安全保障体系,由一系列特异性修复DNA碱基错配的酶分子(错配修复基因产物)组成。

人体细胞由于此系统的存在,可保持遗传物质的完整性和稳定性,避免遗传物质发生突变,保证DNA复制的忠实性。

目前人类的MMR系统含有9个错配修复基因,分别为hMSH2(human MutS homolog 2)、hMSH6(hunman MutS homolog 6)、hMSH5(human MutS homolog 5)、hMSH4(human MutS homolog 4)、hMSH3(human MutS homolog 3)、hMLH1(human MutL homolog 1)、hPMS1(human postmeiotic segregation increased 1)、hPMS2(human postmeiotic segregation increased2)、hMLH3(human MutL homolog 3),其染色体定位和功能见表11,2。

错配识别蛋白MutS的研究及应用进展
全智勇;徐晋麟
【期刊名称】《生命科学》
【年(卷),期】2006(18)4
【摘要】错配修复(mismatchrepairsystem,MMR)系统维护着遗传物质的稳定性。

错配识别蛋白MutS是错配修复系统行使修复功能的第一个蛋白,具有识别并结合
错配的能力。

MutS蛋白具有特异性结合错配的特殊功能,在检测突变和SNP的研究中具有很大的应用潜力。

近年来已有一些报道介绍了Muts蛋白的一些方法,虽
然这些方法还有待改进,但MutS应用前景仍然十分诱人。

【总页数】5页(P380-384)
【关键词】错配修复;错配识别;MutS突变;单核苷酸多态性
【作者】全智勇;徐晋麟
【作者单位】上海交通大学生命科学技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】Q75
【相关文献】
1.植物碱基错配修复系统中Muts蛋白家族研究进展 [J], 丰安徽;王伍梅;李桂娇;郭龙彪;张效忠;崔永涛
2.错配修复蛋白MutS在基因型选择中的应用 [J], 杨昭庆
3.大肠杆菌错配识别蛋白MutS的表达与活性鉴定 [J], 王芬;邢玉华;王微;谭俊杰;
刘刚;张部昌;陈惠鹏
4.大肠杆菌错配识别蛋白MutS的表达与活性鉴定 [J], 王芬;邢玉华;王微;谭俊杰;刘刚;张部昌;陈惠鹏
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DNA修复与人类疾病DNA是构成生物遗传信息的重要分子。

然而，由于环境因素和内在因素的影响，DNA分子可能会发生损伤和突变。

为了保持基因组的完整性和稳定性，细胞拥有一套复杂的DNA修复系统。

这些DNA修复机制对于维持人类健康至关重要。

本文将探讨DNA修复与人类疾病之间的关系，并介绍一些相关的研究进展。

一、DNA修复的种类人体的DNA修复可以分为不同的类型，包括直接修复、错配修复和核苷酸修复。

1. 直接修复直接修复是指无需借助其他分子的修复过程。

其中最常见的是光修复，该过程通过使用光激活的酶修复紫外线引起的损伤。

此外，还有其他形式的直接修复，例如碱基甲基化修复和DNA烷基化的修复。

2. 错配修复错配修复发生在DNA复制过程中，它能够纠正由于DNA聚合酶错误复制而引入的碱基对错误。

错配修复机制包括错配切割修复和核切修复。

3. 核苷酸修复核苷酸修复是一种通过用正确的核苷酸替换受损核苷酸的修复方法。

这种修复机制可以通过两种主要方式进行：基于核苷酸切除修复和基于核苷酸交换修复。

二、DNA修复缺陷与人类疾病之间存在密切的关联。

当DNA修复机制出现缺陷时，细胞容易积累突变，这可能导致多种遗传性疾病的发生。

以下是一些与DNA修复缺陷相关的常见疾病。

1. 伴性遗传疾病许多伴性遗传疾病与DNA修复缺陷有关。

例如，尼曼-匹克病是由于DNA修复酶缺陷导致脂质代谢紊乱引起的神经系统疾病。

神经纤维瘤病也是另一个与DNA修复缺陷相关的伴性遗传疾病。

2. 癌症DNA修复的缺陷也是癌症发生的一个重要因素。

当细胞的DNA修复系统无法修复DNA中的损伤时，细胞易于发展成为恶性肿瘤。

具体来说，缺乏错配修复机制的细胞容易发生基因突变，导致肠癌等多种癌症的发生。

3. 非伴性遗传疾病除了伴性遗传疾病外，一些非伴性遗传疾病也与DNA修复缺陷有关。

例如，夜盲症就是由于视网膜细胞DNA修复能力降低引起的眼部疾病。

此外，DNA修复缺陷还与早衰和免疫功能紊乱等疾病有关。

核酸的合成与修复核酸在生物体中扮演着重要的角色，它们是DNA和RNA的主要组成部分。

DNA负责储存和传递遗传信息，而RNA参与蛋白质的合成过程。

合成和修复核酸的过程对于维持生命的正常进行至关重要。

本文将介绍核酸的合成过程、修复机制以及相关的研究进展。

一、DNA和RNA的合成DNA的合成是由DNA聚合酶酶催化的反应。

DNA聚合酶通过将新的脱氧核苷酸与模板链上的互补碱基配对，使得新的核苷酸和模板链上原有的核苷酸连接起来，形成一个新的链。

DNA的合成是一个复杂的过程，需要DNA聚合酶、模板DNA、DNA单链降解酶以及一系列辅助蛋白质的参与。

RNA的合成过程被称为转录，它包括以下几个步骤：启动、延伸和终止。

在启动阶段，RNA聚合酶与DNA模板结合，形成转录起始复合物。

随后，RNA聚合酶开始从DNA模板上合成RNA链，在延伸阶段，RNA聚合酶沿着DNA模板链移动，持续合成RNA链。

最后，在终止阶段，RNA聚合酶到达终止信号，停止转录。

二、DNA的修复机制DNA在生物体内会遭受到各种损伤，包括紫外线辐射、化学物质的致损和随机的碱基损伤。

为了保护基因组的完整性，细胞拥有多种DNA修复机制。

以下列举几种常见的DNA修复机制：1. 错配修复：这是最常见的DNA修复机制之一，用于修复碱基替换的错误配对。

错配修复通过修复酶的活性，识别DNA链上的错误碱基，并进行修复，以保持DNA的准确性。

2. 核苷酸切除修复：核苷酸切除修复是用于修复DNA链上存在大片段损坏的机制。

它通过切除损坏的DNA片段，并在切除过程后合成一个新的DNA片段。

3. 直接损伤回复：在DNA损伤较小的情况下，细胞可以通过直接修复的方式来修复损坏的DNA。

这种方式不涉及切除或替换碱基，而直接修复被损坏的碱基。

三、核酸的修复研究进展近年来，关于核酸修复的研究取得了许多重要的进展。

科学家们发现，DNA修复缺陷可能与一些遗传性疾病的发生相关。

例如，缺少特定的DNA修复酶可能导致遗传性乳腺癌和结直肠癌的易感性增加。

博士生研究揭秘DNA修复的关键过程DNA修复是生物体中一个重要的维护机制，它能够修复DNA分子中的损伤，保证遗传信息的完整性。

对于博士生研究者而言，揭示DNA修复的关键过程具有重要的意义，可以为疾病治疗和基因工程等领域提供理论指导和实际应用。

本文将通过对DNA修复过程的揭秘，让我们了解DNA修复的关键过程。

一、DNA损伤的类型及产生原因在揭秘DNA修复的关键过程之前，我们需要先了解DNA损伤的类型及其产生原因。

DNA损伤的类型包括单链断裂（SSB）和双链断裂（DSB）、碱基缺失、碱基修饰、DNA交联等。

而这些损伤的产生原因则包括自然环境因素（如紫外线、化学物质、辐射等）以及内源性因素（如DNA复制错误、代谢产物等）。

二、DNA修复的主要机制DNA修复是一个复杂的过程，涉及到多个分子和酶的参与。

根据修复机制的不同，可以将其分为直接修复、错配修复、核苷酸修复和重组修复等几类。

1. 直接修复直接修复是一种最简单的修复机制，主要针对一些特定的DNA损伤类型。

其中最经典的直接修复机制是光解酶的修复作用，它能够修复紫外线引起的嘌呤二聚体损伤。

此外，还有一些其他的直接修复机制，如碱基甲基化修复和DNA脱氧核糖酶修复等。

2. 错配修复错配修复主要用于修复DNA复制时的配对错误。

其中最重要的错配修复机制是错配修复蛋白（MMR）系统的作用。

MMR系统能够识别和修复DNA链上的错配碱基，维持基因组的稳定性和完整性。

3. 核苷酸修复核苷酸修复涉及到修复酶在损伤碱基周围切除一小片DNA，并通过DNA聚合酶和连接酶在新合成的DNA链上合成相应的核苷酸。

核苷酸修复机制主要包括碱基切除修复和核苷酸切除修复两类。

4. 重组修复重组修复是一种复杂而高效的DNA修复机制，通常用于修复DSB 等严重的DNA损伤。

在重组修复过程中，损伤的DNA片段会通过同源重组等机制与相应的同源染色体进行配对和交换，从而实现修复。

三、DNA修复的调控机制为了确保DNA修复的及时进行和正确进行，细胞拥有一套严格的调控机制。

DNA损伤修复与肿瘤治疗研究DNA是生命的基础，它掌控着细胞的生长、发育和分裂。

然而，DNA在复制和修复过程中，会因为自然界、化学、物理等因素的作用而受到损伤。

如果无法及时修复，DNA损伤将导致基因突变，从而导致细胞癌变。

因此，DNA损伤修复机制是维持生命和防止肿瘤发生的重要保障。

本文将探讨DNA损伤修复与肿瘤治疗研究的相关现状和进展。

DNA损伤修复机制DNA损伤修复机制是细胞能够自我修补的重要保障。

在人体细胞中，有一系列复杂的修复途径，包括直接反应、碱基切除修复、核苷酸切除修复、错配修复等机制。

其中，核苷酸切除修复和错配修复是两种主要的修复机制。

核苷酸切除修复是在DNA双链断裂发生时，胞外核酸酶先剪切DNA，在此基础上DNA酶和DNA聚合酶复制合成新的DNA。

而错配修复主要是通过介导各种复合物，协助修复受损DNA。

虽然细胞具有 DNA 损伤修复机制，但在某些情况下，这些机制无能为力，从而导致了一些遗传性疾病和癌症。

DNA损伤与肿瘤的关系DNA损伤不仅是遗传性疾病和罕见遗传性癌症的主要原因，在普通癌症的发生和进程中也扮演着至关重要的角色。

多种肿瘤都与 DNA 损伤的累积有关。

另一方面，某些肿瘤具有DNA损伤修复机制的缺陷，从而增加了遗传和表观遗传影响。

例如，纳米磁性悬浮子（MNPs）可以利用其强大的自由基电子转移能力来作为DNA的损伤剂，并且诱导人类胃癌肿瘤细胞的约95%的受损与死亡。

又如大多数人体细胞具有两个复制的DNA拷贝，但在癌症细胞中，它们常常是多倍体和复杂的染色体异变状态，这是由于癌症细胞增殖快速，同时它们的 DNA 损伤修复机制缺陷，因而发生了极端的染色体改变。

基于DNA损伤与肿瘤的关联，人们开始尝试利用DNA损伤修复来防治癌症。

该领域的研究不断推进，开创了利用 DNA 损伤修复来治疗肿瘤的新途径。

DNA损伤修复与肿瘤治疗研究的进展同样的DNA损伤修复机制，在不同肿瘤类型中的表现和效果也是各异的。

Hans Journal of Agricultural Sciences 农业科学, 2014, 4, 142-150Published Online December 2014 in Hans. /journal/hjas/10.12677/hjas.2014.46022Advances in Genome Directional EditingTechnologies of CRISPR/Cas9Yao Yao, Xueyan Qian, Dongquan Guo*Agro-Biotechnology Research Institute, Jilin Academy of Agricultural Sciences, ChangchunEmail: *xzgdq@Received: Nov. 18th, 2014; revised: Nov. 25th, 2014; accepted: Dec. 8th, 2014Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractCRISPR/Cas (Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated) refers to an adaptive immune system that is gained from the long-term evolution of the organism which is widespread in bacteria and archaea. The system is able to degrade the invading virus or phage DNA. TypeⅡof CRISPR/Cas system has become the most popular method due to its simplicity.This paper summarizes the basic structure, principle, technical characteristics and the progress of CRISPR/Cas, as well as the application prospect of the technology.KeywordsCRISPR/Cas System, Cas9 Protein, Targeted Genome Modification基因组定向编辑技术——CRISPR/Cas9的研究进展姚瑶，钱雪艳，郭东全*吉林省农业科学院农业生物技术研究所，长春Email: *xzgdq@收稿日期：2014年11月18日；修回日期：2014年11月25日；录用日期：2014年12月8日*通讯作者。

DNA错配修复基因与大肠癌发生发展相关性病例研究【摘要】目的：探讨DNA错配修复基因与大肠癌的相关性病例研究。

方法：选取2014年03月~2016年03月我院收治的80例大肠癌患者，均给予PCR SSCP、DNA序列分析检测，分析患者hMSH2突变、微卫星不稳定性。

结果：经检测，生殖系细胞hMSH2突变、肿瘤细胞hMSH2突变、DNA序列分析错义突变、DNA序列分析同义突变依次为8例、4例、3例及2例；患者微卫星不稳定12例。

结论：大肠癌患者存在微卫星不稳定及hMSH2基因突变，与大肠癌发生具有明确相关性，可为大肠癌诊治提供参考。

【关键词】DNA错配修复基因；大肠癌；基因突变；病例；相关性【中图分类号】R735.34【文献标识码】A【文章编号】2096-0867（2016）14-126-01在人类DNA错配修复基因中，hMSH2（Human mut S homolog）为新发现之一，其属于啤酒酵母菌MSH蛋白与细菌MutS人类同源体，也是DNA错配修复系统的主成员[1]。

在DNA错配修复系统中，hMLH、HPMS与GTBP等均与HNPCC存在明显相关性。

根据近年来的研究，大肠癌的发生于hMSH2突变可能有关系[2]。

本研究选取我院的80例大肠癌患者，对hMSH2外显子基因突变进行检测，探讨微卫星稳定性与Hmsh2基因突变与大肠癌发生的相关性，为临床提供有价值的参考，现报道如下。

1 资料与方法1.1 一般资料选取2014年03月~2016年03月我院收治的80例大肠癌患者，男性46例，女性34例，年龄45~78岁，平均年龄（56.4±10.5）岁；病程1个月~4年，平均病程为（1.2±0.5）年，均取肝素抗凝血与手术切除肿瘤标本证实。

所有患者均未接受放化疗治疗，将肝素抗凝血分离淋巴细胞产喉，行SDS与蛋白酶K消化，经石蜡包埋、组织切片、二甲苯脱蜡处理后，常规提取患者DNA。

1.2 方法1.2.1 微卫星DNA检测采用染色体2PD2S123微卫星标记物对患者行检测，取血中正常细胞，与肿瘤细胞基因组微卫星DNA变化。