Page 265 - 第九版生物化学
P. 265
250 第 三 篇 遗传信息的传递
发发生水解，导致碱基的丢失或脱落，其中以脱嗦呤最为普遍 。 另外，含有氨基的碱基可能自发发生
脱氨基反应，转变为另一种碱基，如 C 转变为 U,A 转变为 I( 次黄嗦呤）等 。
3. 机体代谢过程中产生的活性氧 机体代谢过程中产生的活性氧 (reactive oxygen species , ROS)
可以直接作用修饰碱基，如修饰鸟嗦呤 ，产生 8-轻基脱 氧鸟嗦呤等。
（二）体外因素
最常见的导致 DNA 损伤的体外因素，主要包括物理因素、化学因素和生物因素等 。 这些因素导
致 DNA 损伤的机制各有其特点 。
1. 物理因素 物理因素中最常见的是电磁辐射 。 根据作用原理的不同，通常将电磁辐射分为电
离辐射和非电离辐射 。 a 粒子、 B 粒子、 X 射线、丫射线等，能直接或间接引起被穿透组织发生电离，损
伤 DNA, 属电离辐射；而紫外线和波长长于紫外线的电磁辐射属非电离辐射 。 灾 kky,2018 癹 kk y,2 018
(1) 电离辐射导致 DNA 损伤：电离辐射可直接作用于 DNA 等生物大分子，破坏其分子结构，如
断裂 DNA 分子的化学键等，使 DNA 链断裂或发生交联 。 同时，电离辐射还可激发细胞内的自由基反
应，发挥间接作用，导致 DNA 分子发生碱基氧化修饰，破坏碱基环结构，使其脱落 。
(2) 紫外线照射导致 DNA 损伤：紫外线 (ultraviolet , UV) 属非电离辐射 。 按波长的不同，紫外线
可分为 UVA(400 -320nm) 、 UVB(320 - 290nm) 和 UVC (290 - 100nm) 三种 。 UVA 的能量较低，一般
不造成 DNA 等生物大分子损伤 。 260nm 左右的紫外线，其波长正好在 DNA 和蛋白质的吸收峰附近，
容易导致 DNA 等生物大分子损伤 。 大气臭氧层可吸收 320nm 以下的大部分的紫外线，一般不会造成
地球上生物的损害 。 但近年来，由于环境污染，臭氧层的破坏日趋严重，来自大气层外的 UV 对地球
生物的影 响越来越为公众所关注 。
低波长紫外线的吸收，可使 DNA 分子中同一条链相邻的两个胸腺啼唗碱基 (T)' 以共价键连接
形成胸腺啼唗二聚体结构 (TI), 也称为环丁烧型啥唗二聚体，见图 13-1 。 另外，紫外线也可导致其他
啼唗间形成类似的二聚体，如 CT 和 CC 二聚体等 。 二聚体的形成可使 DNA 产生弯曲和扭结，影响
DNA 的双螺旋结构，使复制与转录受阻 。 再者，紫外线还会导致 DNA 链间的其他交联或链的断裂等
损伤 。
0H
—II I
脱氧 /c- N'\
核糖— N C=O
,. __ ,C-C-CH3
N-H
磷酸酣；：／
图 13 -1 胸腺晚唗二聚体的形成
2. 化学因素 能引起 DNA 损伤的化学因素种类繁多，主要包括自由基 、 碱基类似物 、 碱基修饰
物和嵌入染料等 。 值得注意的是，许多肿瘤化疗药物是通过诱导 DNA 损伤，包括碱基改变、单链或双
链 DNA 断裂等，阻断 DNA 复制或 RNA 转录的，进而抑制肿瘤细胞 的增殖 。 因此，对 DNA 损伤，以及
后继的肿瘤细胞死亡机制的认识，将十分有助于对肿瘤化疗药物的改进 。
