结构推理 哪些因素能引起DNA损伤?生物机体是如何修复的?这些机制对生物机体有何意义?
【正确答案】造成DNA损伤的因素可能是:生物因素、物理因素、化学因素。
   细胞内具有一系列具有修复活性的酶系统,可以修复DNA的损伤,目前已知有5种修复系统:错配修复、直接修复、切除修复、重组修复、易错修复。
   (1)错配修复
   刚刚复制后的DNA是半甲基化状态,错配修复的酶系统将未甲基化的错配的新生链切除,并以甲基化的亲代链为模板修复。
   (2)直接修复
   光修复,紫外线可使DNA分子中同一条链上两个相邻的胸腺嘧啶碱基之间形成二聚体(TT),两个T以共价键形成环丁烷结构。CT、CC问也可形成少量二聚体(CT、CC),使复制、转录受阻。1949年已发现光复活现象,可见光(最有效400nm)可激活光复活酶,此酶能分解由于紫外线形成的嘧啶二聚体。高等哺乳动物没有此酶。
   (3)切除修复
   在一系列酶的作用下,将DNA分子中受损伤部分切除,并以完整的那一条链为模板,合成出切去部分,DNA恢复正常功能。
   A.单个碱基缺陷:碱基切除修复。DNA复制时,有少量dUTP掺入DNA链。
   B.对于无嘌呤,无嘧啶的损伤有两种修复方法:
   a.核酸内切酶识别DNA损伤部位切开,核酸外切酶切除损伤的DNA,DNA聚合酶修复,DNA连接酶连接;
   b.插入酶插入正确碱基。
   C.发生严重损伤:核苷酸切除修复。
   (4)重组修复
   切除修复发生在DNA复制之前,而当DNA发生复制时尚未修复的损伤部位,可以先复制,再重组修复。在重组修复过程中,DNA链的损伤并未除去。
   (5)易错修复
   易错修复:细胞DNA受到严重损伤或DNA复制系统受到抑制的紧急情况下,为求得生存而出现的一系列低保真度的诱导性修复。
   这些机制对保持遗传物质在遗传过程中的精确性、稳定性、连续性具有重要意义。
【答案解析】