线粒体基因病专家讲座.pptx

Mitochondrial genic disorders线粒体基因病第1页定义：突变基因在线粒体定义：突变基因在线粒体DNADNA上，上，其传递和表示完全不一样于由其传递和表示完全不一样于由核基因突变引发遗传病，而成核基因突变引发遗传病，而成为一组独特遗传病。为一组独特遗传病。线粒体基因病第2页一一、mtDNA特征特征二、二、线粒体基因病遗传特点线粒体基因病遗传特点三、三、线粒体基因病线粒体基因病线粒体基因病第3页一、一、线粒体线粒体DNA 特征特征1 1、线粒体形态和功效、线粒体形态和功效（1 1）形态：）形态：线粒体是光镜下能够看到一个体积较大线粒体是光镜下能够看到一个体积较大细胞器，呈粗细胞器，呈粗线线状或颗状或颗粒粒状。状。（2 2）功效：）功效：线粒体是细胞能量储存和供给场所。线粒体是细胞能量储存和供给场所。细胞细胞“发电厂发电厂”。线粒体基因病第4页2、线粒体、线粒体DNA(mtDNA)遗传结构遗传结构位于细胞质内，被称为第位于细胞质内，被称为第25号染色体，号染色体，M染色体，线粒体染色体。染色体，线粒体染色体。含有含有16,569个碱基正确闭环双链个碱基正确闭环双链DNA分分子。编码子。编码37种基因：种基因：13种肽链亚单位种肽链亚单位编码次序，与氧化磷酸化呼吸链相关；编码次序，与氧化磷酸化呼吸链相关；还编码与线粒体蛋白质合成相关还编码与线粒体蛋白质合成相关22种种tRNA编码次序和编码次序和2种种rRNA编码次序。编码次序。线粒体基因病第5页线粒体基因病第6页3、nDNA和和mtDNA比较比较 线粒体基因病第7页二、线粒体基因病遗传特点二、线粒体基因病遗传特点1、母系遗传、母系遗传(matrilinear inheritance)卵子与精子细胞核结合是对等，但细卵子与精子细胞核结合是对等，但细胞质结合是远远不对等。在绝大多胞质结合是远远不对等。在绝大多数情况下，突变线粒体数情况下，突变线粒体DNA经过母经过母亲卵子细胞质线粒体传给子代，经亲卵子细胞质线粒体传给子代，经过父亲传递极为罕见。过父亲传递极为罕见。线粒体基因病第8页线粒体基因病第9页线粒体基因线粒体基因病系谱病系谱线粒体基因病第10页2、数量概念、数量概念一个细胞细胞质中可有几千个线粒体一个细胞细胞质中可有几千个线粒体DNA（mtDNA)分子。分子。假如在某个特定位点上全部这几个假如在某个特定位点上全部这几个mtDNA分子都为同一基因，此细胞可称之为分子都为同一基因，此细胞可称之为纯纯质质(homoplasmy)。但如一个细胞数千个但如一个细胞数千个mtDNA分子在这个位分子在这个位点上同时存在正常基因和突变基因，这点上同时存在正常基因和突变基因，这就成为就成为杂质杂质(heteroplasmy)线粒体基因病第11页（1）普通说，突变）普通说，突变mtDNA数量超数量超出一定程度时，会出现临床症状。出一定程度时，会出现临床症状。（阈值）（阈值）（2）突变）突变mtDNA所占百分比似与所占百分比似与临床症状表现程度相关。临床症状表现程度相关。线粒体基因病第12页线粒体基因病第13页3 3、传递突变母亲可为患者，也可、传递突变母亲可为患者，也可是表现正常杂质携带者。是表现正常杂质携带者。线粒体基因病第14页三、线粒体基因病三、线粒体基因病1、Leber遗传性视神经病遗传性视神经病(Leber hereditary optic neuropathy,LHON)临床症状：通常在成年期发病（临床症状：通常在成年期发病（20-25岁）岁）（1）急性或亚急性眼球后神经炎）急性或亚急性眼球后神经炎 （2）急性发作后，视觉逐步衰退）急性发作后，视觉逐步衰退 （3）色觉障碍）色觉障碍 （4）其它神经异常，如智力障碍）其它神经异常，如智力障碍 线粒体基因病第15页基因突变：遗传异质性基因突变：遗传异质性包括呼吸链复合物包括呼吸链复合物I NADH-普醌氧化还原酶普醌氧化还原酶第第1亚单位肽链基因：亚单位肽链基因：MTND1*LHON4160TC，约占约占50-75%（亮（亮脯）脯）MTND1*LHON3460GA，约占，约占15-25%（丙（丙丝）丝）MTND1*LHON3394TC，约占，约占15-25%（酪（酪组）组）线粒体基因病第16页2、线粒体脑肌病、乳酸酸中毒及卒中样发作综、线粒体脑肌病、乳酸酸中毒及卒中样发作综合征合征(mitochondrial encephalomyopathy,lactic acidosis,and stroke-like episodes,MELAS)临床症状：临床症状：（1）粗糙红纤维）粗糙红纤维（2）虚弱）虚弱（3）乳酸酸中毒）乳酸酸中毒（4）感觉神经性听觉丧失）感觉神经性听觉丧失（5）痴呆）痴呆（6）重复发生卒中样发作，头痛、呕吐）重复发生卒中样发作，头痛、呕吐线粒体基因病第17页基因突变：遗传异质性基因突变：遗传异质性线粒体线粒体tRNALeu基因突变：基因突变：MTTL1*MELAS 3243 T C或或A G呼吸链复合物呼吸链复合物I NADH-普醌氧化还原酶普醌氧化还原酶第第4亚单位肽链基因突变：亚单位肽链基因突变：MTND4*MELAS 11084A G线粒体基因病第18页四、核基因突变所致线粒体病四、核基因突变所致线粒体病除了除了mtDNA发生突变会造成各种线粒发生突变会造成各种线粒体病之外，与线粒体功效相关细胞核体病之外，与线粒体功效相关细胞核基因结构或功效异常，也一样会造成基因结构或功效异常，也一样会造成不一样程度线粒体功效障碍。不一样程度线粒体功效障碍。线粒体基因病第19页线粒体基因病第20页