DNA损伤修复途径
第一部分2
第二部分DNA损伤类型8
第三部分修复机制概述15
第四部分错配修复26
第五部分核昔酸切除修复34
第六部分同源重组修复38
第部分参与蛋白识别44
第八部分信号转导调控53
第九部分修复通路整合64
第一部分
#DNA损伤修复途径
DNA损伤是生物体在生命活动中不可避免的现象，它可能由内源性因
素（如氧化应激、DNA复制错误）或外源性因素（如紫外线辐射、化
学物质暴露）引起。DNA损伤若未能得到及时有效的修复，可能导致
基因突变、染色体畸变，甚至引发癌症等严重疾病。因此，DNA损伤
修复机制是维持基因组稳定性的关键。DNA损伤修复途径主要包括直
接修复、碱基切除修复、核昔酸切除修复、错配修复和同源重组修复
等。
一、直接修复
直接修复是指通过直接逆转DNA损伤分子结构，无需切除损伤或合成
新片段的修复方式。直接修复主要针对紫外线引起的胸腺「密唳二聚体
等损伤。胸腺噌唳二聚体是由于相邻的胸腺「密呢在紫外线照射下形成
共价键，导致DNA双链局部扭曲，干扰DNA复制和转录。
在真核生物中，胸腺。密唳二聚体的修复主要由胸腺。密唳二聚体修复酶
（TLS）介导。该酶属于DNA光解酶，能够识别并切割胸腺u密唳二聚
体，然后在DNA旋转酶的帮助下，通过光复活作用将单链DNA修复为
正常结构。在原核生物中，如大肠杆菌，胸腺嗜呢二聚体的修复则依
赖于紫外线诱导的DNA修复蛋白(UvrABC系统)。UvrA识别损伤位
点,UvrB结合并稳定损伤区域，UvrC切除受损的胸腺嗜呢，最后UvrD
(一种解旋酶)合成新的DNA片段填补缺口。研究表明，UvrABC系统
的修复效率高达99%以上，显著降低了紫外线引起的基因突变率。
直接修复的优点是快速高效，能够直接逆转损伤，无需复杂的酶促反
应和能量消耗。然而，直接修复的适用范围有限，主要针对特定类型
的损伤，如紫外线引起的胸腺嗜呢二聚体。对于其他类型的DNA损伤,
如氧化损伤、碱基修饰等，直接修复机制无法发挥作用。
二、碱基切除修复
碱基切除修复(BaseExcisionRepair,BER)是修复小范围DNA损
伤的主要途径，包括碱基修饰、脱氨基、氧化损伤等。BER途径通过
切除受损碱基，并合成新的碱基来修复损伤。
在真核生物中，BER途径主要涉及多种酶的协同作用。首先，DNA糖
基化酶识别并切除受损碱基，形成apurinic/apyrimidinic(AP)位
点。AP位点随后被AP核酸内切酶切割，产生带有5-磷酸基团的断
裂链。接着，多核昔酸引物酶合成一小段RNA引物，填补AP位点。
DNA聚合酶5或e填补缺口，并去除RNA引物。最后，DNA连接酶
sealingthenicko在原核生物中，BER途径则依赖于不同的酶系统，
如EndonucleaseIII、NTH和MutY等。EndonucleaseIII能够识别
和切割氧化损伤的碱基，NTH修复AP位点，MutY切除8-氧鸟喋吟,
从而防止G：C到T：A的转换突变。
研究表明，BER途径在维持基因组稳定性方面发挥着重要作用。据统
计，BER途径每天修复约106个损伤位点，修复效率高达95%以上。
然而，BER途径也存在局限性，如某些酶的活性受年龄、营养状态等
因素影响，可能导致修复效率下降。此外，BER途径在修复某些类型
的损伤时存在错修现象，可能引发基因突变。
三、核昔酸切除修复
核昔酸切除修复(NucleotideExcisionRepair,NER)是修复大范
围DNA损伤的主要途径，包括紫外线引起的胸腺嗜呢二聚体、化学物
质引起的DNA加合物等。NER途径通过识别和切除损伤区域，然后合
成新的DNA片段来修复损伤。
NER途径可分为全球基因组修复(GlobalGenomeRepair,GGR)和
转录偶联修复(Transcription-CoupledRepair,TCR)两种模式。
GGR模式修复整个基因组的损伤，而TCR模式优先修复转录活跃区域
的损伤。在真核生物中，NER途径主要涉及以下步骤：首先，损伤识
别蛋白（如XP蛋白复合物）识别并结合损伤位点。接着，受损DNA局
部解开双链，形成泡状结构。然后，核酸内切酶（如ERCC1-XPF复合
物）在损伤上游和下游切割DNA链，形成缺口。DNAhelicase（如XPB
和XPD）解开缺口，