第五章微生物的菌种选育 光复活现象,高等哺乳动物却没有。这说明在生物进化过程中光复活作用逐渐被其它修复 系统所取代。光复活作用是因为微生物等生物的细胞内存在光复活酶( photoreactivating enzyme),即光裂合酶( photolyase)。光复活酶会识别胸腺嘧啶二聚体,并与之结合形成 复合物,此时的光复活酶没有活性。可见光光能(300-500m)可以激活光复活酶,使之打 开二聚体,将DMA复原。与此同时,光复活酶也从复合物中释放出来,以便重新执行光复 活功能,见图5.2.18。有人计算过,每个大肠杆菌细胞中约含有25个光复活酶分子 紫外线 5 A-A 胸腺略啶二聚体}可见光激活 PRE 二聚体解离 正常DNA 图5.2.18光复活作用修复胸腺嘧啶二聚体的过程(PRE为光复活酶) 因为一般微生物细胞内都具有光复活酶,所以,微生物紫外线诱变育种应在避光或红 光条件下操作。但因为在高剂量紫外线诱变处理后,细胞的光复活主要是致死效应的回复, 突变效应不回复,所以,有时也可以采用紫外线和可见光交替处理,以增加菌体的突变率 光复活的程度与可见光照射时间、强度和温度(45-50℃温度下光复活作用最强)等因素有 细胞内还存在另一种修复体系,它不需要光激活,所以称为暗修复( dark repair)或 切除修复作用( excision repair)。它可修复由紫外线、γ射线和烷化剂等对DN造成的损 伤。野生型大肠杆菌细胞的切除修复系统非但可以修复自身的DNA紫外线损伤,还能修复 外来的噬菌体T及T3等的DNA所受到的紫外线损伤 暗修复体系有四种酶参与反应。其修复过程见图5.2.19。首先由核酸内切酶切开二聚 体的5末端,形成3-0H和5-P的单链缺口,然后,核酸外切酶从5到3’-OH方向切除二 聚体,并扩大缺口,接着,DNA聚合酶以另一条互补链为模板,从原有链上暴露的3'-0H端 起合成缺失片段,最后,由连接酶将新合成链的3-0H与原链的5-P相连接第五章 微生物的菌种选育 22 光复活现象，高等哺乳动物却没有。这说明在生物进化过程中光复活作用逐渐被其它修复 系统所取代。光复活作用是因为微生物等生物的细胞内存在光复活酶（photoreactivating enzyme），即光裂合酶（photolyase）。光复活酶会识别胸腺嘧啶二聚体，并与之结合形成 复合物，此时的光复活酶没有活性。可见光光能（300-500nm）可以激活光复活酶，使之打 开二聚体，将 DNA 复原。与此同时，光复活酶也从复合物中释放出来，以便重新执行光复 活功能，见图 5.2.18。有人计算过，每个大肠杆菌细胞中约含有 25 个光复活酶分子。 图 5.2.18 光复活作用修复胸腺嘧啶二聚体的过程（PRE 为光复活酶） 因为一般微生物细胞内都具有光复活酶，所以，微生物紫外线诱变育种应在避光或红 光条件下操作。但因为在高剂量紫外线诱变处理后，细胞的光复活主要是致死效应的回复， 突变效应不回复，所以，有时也可以采用紫外线和可见光交替处理，以增加菌体的突变率； 光复活的程度与可见光照射时间、强度和温度（45-50℃温度下光复活作用最强）等因素有 关。 细胞内还存在另一种修复体系，它不需要光激活，所以称为暗修复（dark repair）或 切除修复作用(excision repair)。它可修复由紫外线、γ射线和烷化剂等对 DNA 造成的损 伤。野生型大肠杆菌细胞的切除修复系统非但可以修复自身的 DNA 紫外线损伤，还能修复 外来的噬菌体 T1 及 T3 等的 DNA 所受到的紫外线损伤。 暗修复体系有四种酶参与反应。其修复过程见图 5.2.19。首先由核酸内切酶切开二聚 体的 5’末端,形成 3’-OH 和 5’-P 的单链缺口，然后，核酸外切酶从 5’-P 到 3’-OH 方向切除二 聚体，并扩大缺口，接着，DNA 聚合酶以另一条互补链为模板，从原有链上暴露的 3’-OH 端 起合成缺失片段，最后，由连接酶将新合成链的 3’-OH 与原链的 5’-P 相连接