Page 267 - 第九版生物化学

252 第三篇遗传信息的传递

在千土壤 、 动植物、各种坚果中，特别是容易污染花生、玉米、稻米 、 大豆、小麦等粮油产品，是霉菌毒素
中毒性最大 、 对人类健康危害极为突出的一类霉菌毒素 。

二、 DNA 损伤有多种类型

DNA 分子中的碱基、核糖与磷酸二酣键均是 DNA 损伤因素作用的靶点 。 根据 DNA 分子结构改
变的不同， DNA 损伤有碱基脱落、碱基结构破坏 、 密唗二聚体形成、 DNA 单链或双链断裂、 DNA 交联等
多种类型 。

1. 碱基损伤与糖基破坏 化学毒物可通过对碱基的某些基团进行修饰而改变碱基的理化性质，

破坏碱基的结构 。 比如：心亚硝酸等可导致碱基脱氨；＠在轻自由基的攻击下，晚唗碱基易发生加成、
脱氢等反应，导致碱基环破裂；＠具有氧化活性的物质可造成 DNA 中嗦呤或啼唗碱基 钓氧化 修饰，形kky,2018
成 8 轻基脱氧鸟昔或 6- 甲基尿瞪唗等氧化代谢产物 。 DNA 分子中的戊糖基的碳原子和轻基上的氢
可能与自由基反应，由此戊糖基的正常结构被破坏 。

由于碱基损伤或糖基破坏，在 DNA 链上可能形成 一 些不稳定点，最终导致 DNA 链的断裂 。

2. 碱基之间发生错配 如前所述，碱基类似物的掺入、碱基修饰剂的作用可改变碱基的性质，导

致 DNA 序列中的错误配对 。 在正常的 DNA 复制过程中，存在着一定比例的自发的碱基错配发生，最
常见的是组成 RNA 的尿晓唗替代胸腺瞪唗掺入到 DNA 分子中 。

3. DNA 链发生断裂 DNA 链断裂是电离辐射致 DNA 损伤的主要形式 。 某些化学毒剂也可导

致 DNA 链断裂 。 戊糖环的破坏、碱基的损伤和脱落都是引起 DNA 断裂的原因 。 碱基损伤或糖基的
破坏可引起 DNA 双螺旋局部变性，形成酶敏感性位点，特异的核酸内切酶能识别并切割这样的位点，
造成 DNA 链断裂 。 DNA 链上受损碱基也可以被另一种特异的 DNA-糖昔酶除去，形成无嗦呤啼唗位
点 (apurinic-apyrimidinic site , AP site) , 或称无碱基位点，这些位点在内切酶等的作用下可造成 DNA 链
的断裂 。 DNA 断裂可以发生在单链或双链上，单链断裂能迅速在细胞中以另 一 条互补链为模板重新
合成，完成修复；而双链断裂在原位修复的概率很小，需依赖重组修复，这种修复导致染色体畸变的可
能性很大 。 因此，一般认为双链断裂的 DNA 损伤与细胞的致死性效应有直接联系 。

4. DNA 链的共价交联 被损伤的 DNA 分子中有多种 DNA 交联形式 。 DNA 分子中同一条链中

的两个碱基以共价键结合，称为 DNA 链内交联 (DNA intrastrand cross-linking) 。 低波长紫外线照射后
形成的密唗二聚体就是 DNA 链内交联的最典型的例子 。 DNA 分子一条链上的碱基与另一条链上的
碱基以共价键结合，称为链间交联 (DNA interstrand cross-linking) 。 DNA 分子还可与蛋白质以共价键
结合，称为 DNA-蛋白质交联 (DNA protein cross-linking) 。

以上对各种类型的 DNA 损伤进行了阐述 。 实际上 DNA 损伤是相当复杂的 。 当 DNA 受到严重
损伤时，在其局部范围所发生的损伤常常不止一种，而是多种类型的损伤复合存在 。 最常见的是碱基
损伤 、 糖基破坏和链断裂可能同时存在 。 这样的损伤部位被称为局部多样性损伤部位 。

上述 DNA 损伤可导致 DNA 模板发生碱基置换、插入、缺失、链的断裂等变化，并可能影响到染色体
的高级结构 。 就碱基置换来讲， DNA 链中的一种嗦呤被另一种嗦呤取代 ， 或一种啼唗被另一种啼唗取
代，称为转换；而嗦呤被瞪唗取代或反之，则称为颠换 。 转换和颠换在 DNA 复制时可引起碱基错配，导致
基因突变 。 碱基的插入和缺失可引起移码突变 。 DNA 断裂可阻止 RNA 合成过程中链的延伸 。 而 DNA
损伤所引起的染色质结构变化也可以造成转录的异常 。 所有这些变化均可造成某种或某些基因信息发
生异常或丢失，进而导致其表达产物的量与质的变化，对细胞的功能造成不同程度的影响 。

需要指出的是，由于密码子的简并性（第十五章），上述的碱基置换并非一定发生氨基酸编码的
改变 。 碱基置换可以造成改变氨基酸编码的错义突变 (missense mutation) 、变为终止密码子的无义突

变 (nonsense mutation) 和不改变氨基酸编码的同义突变 (same sense mutation) 。 教科书和文献中对千

错义突变用氨基酸的单字母符号和位置共同注明，如 B-Raf 的第 600 位的颌氨酸突变为谷氨酸则写
妇己 为 V600E, 具体标示为 B-RafV600E 0