第二章-人类基因.ppt

医 学 遗 传 学线线 粒粒 体体 遗遗 传传 病病mitochondrionmitochondrionmitochondrionmitochondrion(线线线线粒粒粒粒体体体体)是是是是细细细细胞胞胞胞物物物物质质质质氧氧氧氧化化化化的的的的主主主主要要要要场场场场所所所所和和和和能能能能量量量量供供供供给给给给中中中中心心心心。其其其其存存存存在在在在自自自自己己己己的的的的遗遗遗遗传传传传系系系系统统统统，是是是是动动动动物物物物细细细细胞胞胞胞核核核核外外外外唯唯唯唯一一一一含含含含DNADNADNADNA的的的的细细细细胞胞胞胞器器器器，被被被被称称称称为为为为“人类第人类第人类第人类第25252525号染色体号染色体号染色体号染色体”。四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室1963196319631963年，年，年，年，NassNassNassNass在鸡胚中发现线粒体中存在在鸡胚中发现线粒体中存在在鸡胚中发现线粒体中存在在鸡胚中发现线粒体中存在DNADNADNADNA SchatzSchatzSchatzSchatz分离到完整的线粒体分离到完整的线粒体分离到完整的线粒体分离到完整的线粒体DNADNADNADNA1981198119811981年，测定人年，测定人年，测定人年，测定人mtDNAmtDNAmtDNAmtDNA的的的的DNADNADNADNA序列序列序列序列1987198719871987年，年，年，年，WallaceWallaceWallaceWallace提出提出提出提出mtDNAmtDNAmtDNAmtDNA突变可引起疾病突变可引起疾病突变可引起疾病突变可引起疾病1988198819881988年，首次报道年，首次报道年，首次报道年，首次报道mtDNAmtDNAmtDNAmtDNA突变突变突变突变四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室第一节第一节 线线 粒粒 体体 基基 因因 组组 四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室一、一、线粒体基因组的结构特征线粒体基因组的结构特征 人人人人mtDNAmtDNA是是是是一一一一个个个个长长长长为为为为16,569 16,569 bpbp的的的的双双双双链链链链闭闭闭闭合合合合环环环环状状状状分分分分子子子子；外外外外环环环环含含含含GG较较较较多多多多，称称称称重重重重链链链链(H(H链链链链)，内内内内环环环环含含含含C C较多，称轻链较多，称轻链较多，称轻链较多，称轻链(L(L链链链链)。四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室一、一、线粒体基因组的结构特征线粒体基因组的结构特征 mtDNAmtDNA结结结结构构构构紧紧紧紧凑凑凑凑，没没没没有有有有内内内内含含含含子子子子，唯唯唯唯一一一一的的的的非非非非编编编编码码码码区区区区是是是是D D环环环环区区区区，长长长长约约约约1,000 1,000 bpbp左右。左右。左右。左右。D D D D环环环环区区区区包包包包括括括括mtDNAmtDNAmtDNAmtDNA重重重重链链链链复复复复制制制制起起起起始始始始点点点点，轻轻轻轻重重重重链链链链转转转转录录录录的的的的启启启启动动动动子子子子 及及及及4 4 4 4个个个个高高高高度度度度保保保保守守守守序列和终止区。序列和终止区。序列和终止区。序列和终止区。四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室一、一、线粒体基因组的结构特征线粒体基因组的结构特征 人人人人类类类类的的的的mtDNAmtDNA含含含含3737个个个个基基基基因因因因，编编编编码码码码1313条条条条多多多多肽肽肽肽链链链链、2222种种种种tRNAtRNA和和和和2 2种种种种rRNArRNA。13131313种种种种蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质均均均均是是是是呼呼呼呼吸吸吸吸链链链链酶酶酶酶复复复复合物的亚单位。合物的亚单位。合物的亚单位。合物的亚单位。HH链链链链编编编编码码码码1212种种种种多多多多肽肽肽肽链链链链和和和和 1414种种种种 tRNAtRNA和和和和 12srRNA12srRNA和和和和16srRNA16srRNA；L L链链链链仅仅仅仅编编编编码码码码1 1种多肽链和种多肽链和种多肽链和种多肽链和8 8种种种种tRNAtRNA 。四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室与核基因组相比，线粒体基因组具有以下几个特点：1、半自主性 一、一、线粒体基因组的结构特征线粒体基因组的结构特征 ComplexSubunitsNuclearmtDNA41347440111011310314122837013四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室与核基因组相比，线粒体基因组具有以下几个与核基因组相比，线粒体基因组具有以下几个特点：特点：1、半自主性2、基因排列紧密mtDNA没有内含子，排列紧密；mtDNA上基因缺少非翻译区，很多基因没有完整的终止密码，仅以T或TA结尾；两条链都有编码功能；具有基因重叠现象。一、一、线粒体基因组的结构特征线粒体基因组的结构特征 四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室与核基因组相比，线粒体基因组具有以下几个特点：1、半自主性2、基因排列紧密3、遗传密码和通用密码不完全相同 一、一、线粒体基因组的结构特征线粒体基因组的结构特征 四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室遗传密码和通用密码不完全相同遗传密码和通用密码不完全相同mtDNAmtDNA的遗传密码有的遗传密码有4 4种与核基因的种与核基因的“通用通用”密码密码不同：不同：UGAUGA不是终止信号，而是色氨酸的密码；不是终止信号，而是色氨酸的密码；多肽内部的甲硫氨酸由多肽内部的甲硫氨酸由AUGAUG和和AUAAUA两个密码子编两个密码子编码，起始甲硫氨酸由码，起始甲硫氨酸由AUGAUG，AUAAUA，AUUAUU和和AUCAUC四个密四个密码子编码；码子编码；AGAAGA，AGGAGG不是精氨酸的密码子，而是终止密码不是精氨酸的密码子，而是终止密码子，线粒体密码系统中有子，线粒体密码系统中有4 4个终止密码子，即个终止密码子，即UAAUAA，UAGUAG，AGAAGA，AGGAGG。tRNAtRNA兼用性也较强，仅用兼用性也较强，仅用2222个个tRNAtRNA来识别多达来识别多达4848个密码子。个密码子。四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室1、母系遗传母亲将她的mtDNA传给她的所有子女，她的女儿又将其mtDNA传给下一代。二、二、线粒体基因组的遗传线粒体基因组的遗传特征特征四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室1、母系遗传2、同质性与异质性 同质性：同一细胞或同一组织中所有的mtDNA分子都是一致的。异质性：同一细胞或同一组织中有两种或两种以上mtDNA共存，一种为野生型，另一种为突变型。二、二、线粒体基因组的遗传线粒体基因组的遗传特征特征四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室1、母系遗传2、同质性与异质性 3 3、阈值效应 突变的mtDNA数量达到一定程度时，才引起某种组织或器官的功能异常，这称为阈值效应。能引起特定组织器官功能障碍的突变mtDNA的最少数量称阈值。二、二、线粒体基因组的遗传线粒体基因组的遗传特征特征四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室阈值效应阈值效应 同突变型的数量有关同突变型的数量有关同突变型的数量有关同突变型的数量有关 在异质性的细胞中，突变型和野生型的在异质性的细胞中，突变型和野生型的在异质性的细胞中，突变型和野生型的在异质性的细胞中，突变型和野生型的比例决定了细胞是否能量短缺。比例决定了细胞是否能量短缺。比例决定了细胞是否能量短缺。比例决定了细胞是否能量短缺。特定细胞或组织对能量的依赖程度特定细胞或组织对能量的依赖程度特定细胞或组织对能量的依赖程度特定细胞或组织对能量的依赖程度 脑骨骼肌心肾肝脑骨骼肌心肾肝脑骨骼肌心肾肝脑骨骼肌心肾肝四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室阈值效应阈值效应vv阈阈阈阈值值值值是是是是一一一一个个个个相相相相对对对对概概概概念念念念，易易易易受受受受突突突突变变变变类类类类型型型型、组组组组织织织织、老化程度变化的影响，个体差异很大。老化程度变化的影响，个体差异很大。老化程度变化的影响，个体差异很大。老化程度变化的影响，个体差异很大。vv不不不不同同同同的的的的mtDNAmtDNAmtDNAmtDNA突突突突变变变变间间间间阈阈阈阈值值值值的的的的大大大大小小小小是是是是不不不不同同同同的的的的，如如如如tRNAtRNAtRNAtRNA点点点点突突突突变变变变的的的的阈阈阈阈值值值值为为为为90%90%90%90%，而而而而mtDNAmtDNAmtDNAmtDNA大大大大片片片片段段段段缺缺缺缺失失失失的阈值为的阈值为的阈值为的阈值为60%60%60%60%。vv细细细细胞胞胞胞核核核核的的的的遗遗遗遗传传传传背背背背景景景景也也也也与与与与阈阈阈阈值值值值的的的的大大大大小小小小有有有有关关关关。另另另另外外外外，对对对对一一一一些些些些突突突突变变变变的的的的表表表表型型型型而而而而言言言言，要要要要求求求求100%100%100%100%的的的的突突突突变变变变率率率率，但但但但有有有有时时时时即即即即使使使使达达达达到到到到100%100%100%100%的的的的突突突突变变变变率率率率也也也也不不不不一一一一定定定定产产产产生生生生疾疾疾疾病表型病表型病表型病表型 。四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室1、母系遗传2、同质性与异质性 3 3、阈值效应 4、突变率高二、二、线粒体基因组的遗传线粒体基因组的遗传特征特征四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室突变率高突变率高mtDNAmtDNA的突变率比核的突变率比核DNADNA高高10-2010-20倍。原因：倍。原因：mtDNAmtDNA的特殊结构：的特殊结构：缺乏组蛋白和其他缺乏组蛋白和其他DNADNA结合蛋白的保护；无损伤修结合蛋白的保护；无损伤修复系统；没有内含子，复系统；没有内含子，任何突变都可能会影响到任何突变都可能会影响到其基因组内的某一重要功能区域其基因组内的某一重要功能区域。独特的复制方式：独特的复制方式：“D-D-环环”复制。复制。处于高度氧化性的环境：处于高度氧化性的环境：mtDNAmtDNA与线粒体内膜相与线粒体内膜相连，呼吸链不断产生反应性活性氧（连，呼吸链不断产生反应性活性氧（ROSROS）和自由）和自由基。基。四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室1、母系遗传2、同质性与异质性 3 3、阈值效应 4、突变率高5、mtDNA可以稳定地整合到核基因组中在特定的条件下，核DNA序列和mtDNA序列可以在细胞内游走，从而造成mtDNA对核基因组的插入。二、二、线粒体基因组的遗传线粒体基因组的遗传特征特征四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室1、母系遗传2、同质性与异质性 3 3、阈值效应 4、突变率高5、mtDNA可以稳定地整合到核基因组中6、mtDNA在有丝分裂和减数分裂期间复制分离的瓶颈现象 线粒体数目从100000个锐减到少于100个的过程称为遗传瓶颈。二、二、线粒体基因组的遗传线粒体基因组的遗传特征特征四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室第二节第二节 线粒体基因组突变与疾病线粒体基因组突变与疾病四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室（广义）（广义）线粒体遗传病：线粒体遗传病：指以线粒体功能异常为指以线粒体功能异常为病因学核心的一大类疾病，包括病因学核心的一大类疾病，包括线粒体基因组、线粒体基因组、核基因组的遗传缺陷以及二者之间的通讯缺陷核基因组的遗传缺陷以及二者之间的通讯缺陷。（狭义）线粒体遗传病：（狭义）线粒体遗传病：指指mtDNAmtDNA突变突变（自发或（自发或遗传）所致的线粒体功能异常。通常所指的线粒遗传）所致的线粒体功能异常。通常所指的线粒体遗传病为狭义的线粒体遗传病。体遗传病为狭义的线粒体遗传病。根据线粒体所处的细胞不同可将根据线粒体所处的细胞不同可将mtDNAmtDNA突变分为突变分为体细胞突变体细胞突变和和生殖细胞突变生殖细胞突变。四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室mtDNA编码基因的点突变；通常为母系遗传mtDNA的大片段缺失和重复；mtDNA数量的减少。一、一、线粒体基因组突变类型线粒体基因组突变类型四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室（一）（一）LeberLeber遗传性视神经病遗传性视神经病LeberLeber遗传性视神经病（遗传性视神经病（LHONLHON）是以德国眼科）是以德国眼科医师医师TheodorTheodor LeberLeber的名字命名的。该病是人的名字命名的。该病是人类发现的第一种母系遗传的疾病，迄今尚未发类发现的第一种母系遗传的疾病，迄今尚未发现有一个男性患者将此病传给后代的例子。现有一个男性患者将此病传给后代的例子。男女发病比例为男女发病比例为4:1。二、二、常见线粒体遗传病常见线粒体遗传病四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室11778GA11778GA导导导导 致致致致 编编编编码码码码NADHNADH脱脱脱脱氢氢氢氢酶酶酶酶亚亚亚亚单单单单位位位位4(ND4)4(ND4)中中中中 第第第第 340340位位位位 的的的的ArgHisArgHis，从从从从而而而而影影影影响响响响线线线线粒体能量的产生。粒体能量的产生。粒体能量的产生。粒体能量的产生。大大大大约约约约50%50%50%50%的的的的LHONLHONLHONLHON病病病病例例例例由该位点突变引起。由该位点突变引起。由该位点突变引起。由该位点突变引起。11778 GALeberLeber遗传性视神经病遗传性视神经病(LHON)(LHON)四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室（一）（一）LeberLeber遗传性视神经病遗传性视神经病（二）（二）mtDNAmtDNA突变与氨基糖甙类抗生素致聋突变与氨基糖甙类抗生素致聋mtDNAmtDNA12SrRNA12SrRNA基因基因15551555位点位点AGAG的突变与这类耳的突变与这类耳聋有关，随后国内外的一些研究证实该突变导致聋有关，随后国内外的一些研究证实该突变导致机体对氨基糖甙类抗生素易感性升高。机体对氨基糖甙类抗生素易感性升高。AAID的发生是的发生是遗传因素和环境因素共同作用遗传因素和环境因素共同作用的的结果。耳聋基因携带者仅在接触氨基甙类抗生素结果。耳聋基因携带者仅在接触氨基甙类抗生素后才出现听力下降。后才出现听力下降。二、二、常见线粒体遗传病常见线粒体遗传病四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室（一）（一）LeberLeber遗传性视神经病遗传性视神经病（二）（二）mtDNAmtDNA突变与氨基糖甙类抗生素致聋突变与氨基糖甙类抗生素致聋（三）（三）MELASMELAS综合征综合征MELASMELAS综合征又称为综合征又称为线粒体肌病脑病伴乳酸中毒线粒体肌病脑病伴乳酸中毒及中风样发作综合征。及中风样发作综合征。本病系母系遗传，但散发患者多见。本病系母系遗传，但散发患者多见。特征性病理变化：在脑和肌肉的小动脉和毛细血特征性病理变化：在脑和肌肉的小动脉和毛细血管管壁中有大量形态异常的线粒体集聚。管管壁中有大量形态异常的线粒体集聚。二、二、常见线粒体遗传病常见线粒体遗传病四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室线粒体肌病脑病伴乳酸中毒及脑卒中线粒体肌病脑病伴乳酸中毒及脑卒中样发作综合征（样发作综合征（MELASMELAS）80%80%MELASMELAS病病病病例例例例mtDNAmtDNA编编编编码码码码的的的的tRNAtRNA基基基基因因因因32433243位点有位点有位点有位点有AGAG。一一一一些些些些少少少少见见见见的的的的突突突突变变变变还还还还可可可可能能能能出出出出现现现现在在在在该该该该基基基基因因因因的的的的32913291、32713271、32563256和和和和32523252等位点。等位点。等位点。等位点。这这这这些些些些突突突突变变变变改改改改变变变变了了了了tRNAtRNAleuleu基基基基因因因因的的的的结结结结构构构构，并并并并使使使使该该该该tRNAtRNA基基基基因因因因和和和和rRNArRNA基基基基因因因因下下下下游游游游紧紧紧紧密密密密结结结结合合合合的的的的转转转转录录录录终终终终止止止止子子子子失失失失活活活活，因因因因此此此此MELASMELAS突突突突变变变变可可可可能能能能降降降降低低低低转转转转录录录录活活活活性性性性并改变线粒体并改变线粒体并改变线粒体并改变线粒体rRNArRNA和和和和mRNAmRNA转录的比例。转录的比例。转录的比例。转录的比例。四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室（一）（一）LeberLeber遗传性视神经病遗传性视神经病（二）（二）mtDNAmtDNA突变与氨基糖甙类抗生素致聋突变与氨基糖甙类抗生素致聋（三）（三）MELASMELAS综合征综合征（四）（四）MERRFMERRF综合征综合征 MERRFMERRF综合征又称为综合征又称为肌阵挛性癫痫伴碎红纤维病肌阵挛性癫痫伴碎红纤维病。是一种罕见的中枢神经系统及骨骼肌疾病。是一种罕见的中枢神经系统及骨骼肌疾病。有明显的母系遗传特点有明显的母系遗传特点。二、二、常见线粒体遗传病常见线粒体遗传病四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室肌阵挛性癫痫伴碎红纤维病肌阵挛性癫痫伴碎红纤维病 MERRFMERRF综合征综合征80%80%90%90%的的的的 患患患患 者者者者 的的的的mtDNAmtDNA的的的的tRNAtRNALysLys基基基基因因因因8344 8344 bpbp AGAG突突突突变变变变；小小小小部部部部分分分分病病病病人人人人是是是是该该该该基基基基因因因因的的的的83568356位位位位存存存存在在在在TCTC突突突突变变变变。这这这这些些些些突突突突变变变变使使使使tRNAtRNA结结结结构构构构改改改改变变变变，线线线线粒粒粒粒体体体体蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质合合合合成成成成受受受受 阻阻阻阻，产产产产 生生生生 了了了了 一一一一 系系系系 列列列列MERRFMERRF特特特特定定定定的的的的翻翻翻翻译译译译产产产产物物物物，除除除除电电电电子子子子传传传传导导导导链链链链中中中中酶酶酶酶复复复复合合合合物物物物IIII外外外外，所所所所有有有有氧氧氧氧化化化化磷磷磷磷酸酸酸酸化化化化成成成成分分分分含含含含量都减少。量都减少。量都减少。量都减少。8344 bp8344 bp四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室MERRF综合征家族成员mtDNA通常为杂质性，氧化磷酸化酶水平会随年龄的增大而迅速降低。一般而言，20岁以下的个体，其mtDNA突变达95%时才会出现MERRF症状，突变85%时表型仍正常；六、七十岁的人mtDNA突变在63%时就表现中度异常，突变为85%时则表现严重症状。肌阵挛性癫痫伴碎红纤维病肌阵挛性癫痫伴碎红纤维病 MERRFMERRF综合征综合征四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室（一）（一）LeberLeber遗传性视神经病遗传性视神经病（二）（二）mtDNAmtDNA突变与氨基糖甙类抗生素致聋突变与氨基糖甙类抗生素致聋（三）（三）MELASMELAS综合征综合征（四）（四）MERRFMERRF综合征综合征（五）（五）Kearns-Sayre Kearns-Sayre 综合征综合征 Kearns-Sayre Kearns-Sayre 综合征（综合征（KSSKSS）又称为）又称为慢性进行性慢性进行性眼外肌麻痹眼外肌麻痹。该病男女性均可累及，并不表现出特定的母系遗该病男女性均可累及，并不表现出特定的母系遗传或核基因遗传方式。传或核基因遗传方式。二、二、常见线粒体遗传病常见线粒体遗传病四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室慢性进行性眼外肌麻痹（慢性进行性眼外肌麻痹（KSSKSS）mtDNAmtDNA的结构改变，主要是大片段的缺失。的结构改变，主要是大片段的缺失。的结构改变，主要是大片段的缺失。的结构改变，主要是大片段的缺失。缺缺缺缺失失失失大大大大多多多多发发发发生生生生在在在在重重重重链链链链与与与与轻轻轻轻链链链链的的的的两两两两个个个个复复复复制制制制起起起起始始始始点点点点之间。之间。之间。之间。由由由由于于于于缺缺缺缺失失失失丢丢丢丢掉掉掉掉了了了了许许许许多多多多基基基基因因因因，尤尤尤尤其其其其是是是是tRNAtRNA基基基基因因因因，因此患者都有不同程度的因此患者都有不同程度的因此患者都有不同程度的因此患者都有不同程度的mtDNAmtDNA蛋白合成缺陷。蛋白合成缺陷。蛋白合成缺陷。蛋白合成缺陷。另另另另外外外外，有有有有约约约约30%30%50%50%的的的的KSSKSS患患患患者者者者缺缺缺缺失失失失发发发发生生生生在在在在4977bp4977bp区区区区域域域域，该该该该缺缺缺缺失失失失在在在在ATPATP酶酶酶酶亚亚亚亚单单单单位位位位8 8和和和和NDND5 5基基基基因因因因存在断裂点。存在断裂点。存在断裂点。存在断裂点。四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室（一）Leber遗传性视神经病（二）mtDNA突变与氨基糖甙类抗生素致聋（三）MELAS综合征（四）MERRF综合征（五）Kearns-Sayre 综合征 （六）非胰岛素依赖性糖尿病（NIDDM）二、二、常见线粒体遗传病常见线粒体遗传病四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室糖尿病糖尿病 已发现与糖尿病相关的已发现与糖尿病相关的已发现与糖尿病相关的已发现与糖尿病相关的2020余种线粒体基因突变余种线粒体基因突变余种线粒体基因突变余种线粒体基因突变 常见的突变方式为线粒体常见的突变方式为线粒体常见的突变方式为线粒体常见的突变方式为线粒体tRNAtRNA的点突变的点突变的点突变的点突变 最最最最 常常常常 见见见见 的的的的 突突突突 变变变变 位位位位 点点点点 为为为为 mtDNAmtDNA中中中中 tRNAtRNA基基基基 因因因因3243bpAG3243bpAG的突变。的突变。的突变。的突变。伴伴伴伴3243bpAG3243bpAG突突突突变变变变的的的的糖糖糖糖尿尿尿尿病病病病患患患患者者者者呈呈呈呈不不不不同同同同程程程程度度度度的的的的杂质性，突变的杂质性，突变的杂质性，突变的杂质性，突变的mtDNAmtDNA在在在在32%63%32%63%不等。不等。不等。不等。在在在在 糖糖糖糖 尿尿尿尿 病病病病 人人人人 群群群群 中中中中，有有有有 24%24%带带带带 有有有有 NDND1 1基基基基 因因因因 中中中中3316bpGC3316bpGC的点突变。的点突变。的点突变。的点突变。四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室线粒体产生自由基对线粒体的损伤，在衰老的发线粒体产生自由基对线粒体的损伤，在衰老的发展过程中起促进作用展过程中起促进作用。与年龄相关的线粒体与年龄相关的线粒体4977bp4977bp缺失在脑和肌肉呈高缺失在脑和肌肉呈高水平聚集，多种导致线粒体病的碱基置换也随年水平聚集，多种导致线粒体病的碱基置换也随年龄增加而出现聚集，这种突变线粒体的聚集将导龄增加而出现聚集，这种突变线粒体的聚集将导致与年龄相关的氧化磷酸化能力降低。此外，呼致与年龄相关的氧化磷酸化能力降低。此外，呼吸链能力下降随着年龄增长而增加。吸链能力下降随着年龄增长而增加。mtDNAmtDNA突变与细胞死亡进程的调控及衰老的进程突变与细胞死亡进程的调控及衰老的进程有密切关系。有密切关系。三、三、线粒体基因突变与衰老线粒体基因突变与衰老四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室1、mtDNA和核DNA的相互作用 线粒体的遗传自主性要受核基因一定限制，若编码这些酶的核基因 发生突变也可能导致线粒体功能障碍，产生类似线粒体遗传病的症状。2、核基因突变引起的线粒体疾病 这类疾病主要表现为线粒体功能障碍，但呈孟德尔遗传。四、四、mtDNA-核核DNA与疾病与疾病四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室本章节重点本章节重点vv线粒体基因组的结构特征和遗传特征线粒体基因组的结构特征和遗传特征vv线粒体基因组的突变类型线粒体基因组的突变类型四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室1、母系遗传、母系遗传2、mtDNA的遗传学特征。的遗传学特征。3、线粒体基因突变的类型。、线粒体基因突变的类型。【复习思考题及作业复习思考题及作业】四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室下次课预习要点第七章第七章 多基因遗传病多基因遗传病四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室谢 谢四川医科大学四川医科大学医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室