基因突變與疾病

基因突變與疾病第1頁(yè)/共18頁(yè)講授內(nèi)容一、基因突變的概念和原因二、基因突變的特征、類型和意義三、基因突變與基因病四、基因診斷與基因治療第2頁(yè)/共18頁(yè)一、基因突變的概念和原因<一>概念1.基因及其特征基因(gene)即DNA分子上一段具有遺傳功能的核苷酸序列?；虻奶卣?①基因能自我復(fù)制；②基因決定性狀；③基因能發(fā)生突變。2.基因突變(genemutation)：

DNA分子上核苷酸序列或數(shù)目發(fā)生改變。3.點(diǎn)突變(pointmutation)：由一個(gè)或一對(duì)堿基發(fā)生改變引起核苷酸序列改變所致的突變。

第3頁(yè)/共18頁(yè)4.缺失性和插入性突變(deletionalandinsertionarmutation)

即核苷酸數(shù)目改變的基因突變。5.突變基因(multantgene)基因突變后在原有位置上出現(xiàn)的新基因。*基因突變的后果生殖細(xì)胞基因突變受精卵將突變的遺傳信息傳給下一代(代代相傳),即遺傳性疾病。體細(xì)胞基因突變分裂局部形成突變細(xì)胞群（腫瘤）。第4頁(yè)/共18頁(yè)<二>原因1.自發(fā)性損傷可能與DNA復(fù)制過程中堿基配對(duì)出現(xiàn)誤差有關(guān)(自發(fā)突變)。2.誘變劑的作用誘變劑（mutagen）是外源誘發(fā)突變的因素，種類繁多，主要有以下幾種：（1）物理因素：紫外線、電離輻射等。（2）化學(xué)因素：①烷化劑

第5頁(yè)/共18頁(yè)②堿基類似物:如5-BUA

T5-BU

A5-BUAA

T5-BU5-BU(烯醇式)

(酮式)GGC

堿基類似物5-BU引起DNA堿基改變示意圖

③其他化學(xué)誘變劑:羥胺、亞硝酸鹽等

第6頁(yè)/共18頁(yè)常見化學(xué)誘變劑起基因突變的機(jī)制誘變劑作用機(jī)制DNA分子改變烷化劑C-GCH3CG-CH3G-CT-A堿基類似物（5-BU）G5-BUA-TG-C羥胺類（NH2OH）CAC-GA-T亞硝酸鹽（NO2）CUG-CA-T（3）生物因素如：病毒、真菌、細(xì)菌等第7頁(yè)/共18頁(yè)二、基因突變的特征、類型和意義（一）基因突變的特征1.多向性2.有害性3.重復(fù)性4.隨機(jī)性第8頁(yè)/共18頁(yè)（二）基因突變的類型1.根據(jù)發(fā)生的原因分：自發(fā)突變誘發(fā)突變2.根據(jù)突變的細(xì)胞不同分：生殖細(xì)胞突變體細(xì)胞突變3.根據(jù)堿基改變不同分：(1)堿基置換突變1)同義突變:指堿基置換后，密碼子雖發(fā)生改變，但其編碼的氨基酸并未改變，并不影響蛋白質(zhì)的功能，不發(fā)生表型的變化，即改變前后的密碼子為同義密碼。第9頁(yè)/共18頁(yè)2）錯(cuò)義突變：指堿基置換后的密碼子為另一種氨基酸的編碼，導(dǎo)致氨基酸組成發(fā)生改變，產(chǎn)生異常的蛋白質(zhì)。3）無(wú)義突變：指堿基置換后，使原來(lái)編碼某一個(gè)氨基酸的密碼子變?yōu)榻K止密碼子，多肽鏈合成提前終止，蛋白質(zhì)失去活性。4）終止密碼突變：指堿基置換后使原密碼子變成編碼某一個(gè)氨基酸的密碼子，從而形成延長(zhǎng)的異常多肽鏈。（2）堿基插入性和缺失性突變

第10頁(yè)/共18頁(yè)1）移碼突變：即在DNA編碼序列中插入或缺失一個(gè)或幾個(gè)堿基對(duì)，使插入或缺失點(diǎn)以下的DNA編碼框架全部改變。2）片斷突變：即在DNA編碼序列中插入或缺失某些堿基對(duì)的片斷。*DNA修復(fù)系統(tǒng)：①光修復(fù)；②切除修復(fù)；③復(fù)制后修復(fù)。第11頁(yè)/共18頁(yè)（三）、基因突變的意義1.突變是生物進(jìn)化、分化的分子基礎(chǔ)2.突變是某些疾病的病變基礎(chǔ)第12頁(yè)/共18頁(yè)基因突變與基因病基因病(genedisease)：是基因突變或其表達(dá)調(diào)控障礙引起的疾病。包括單基因病和多基因病。一、單基因病(mologenicdisease)是由于單基因突變而發(fā)生的疾病。（一）常染色體顯性遺傳病(autosomaldominantdisorder)（二）常染色體隱性遺傳病(autosomalrecessivedisorder)（三）性連鎖遺傳病(sex-linkeddisorder)

X連鎖隱性遺傳

X連鎖顯性遺傳Y連鎖遺傳第13頁(yè)/共18頁(yè)二、多基因病(polygenicdisease)常見的多基因病有精神分裂癥（80%）、支氣管哮喘（80%）、青少年型糖尿?。?5%）、冠心?。?5%）、原發(fā)性高血壓（62%）、消化性潰瘍（37%）、各型先天性心臟病（35%）等。多基因病有如下特點(diǎn)：（1）發(fā)病有家族聚集傾向，患者親屬的發(fā)病率高與群體發(fā)病率。（2）隨著親屬級(jí)別的降低，發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)也相應(yīng)降低。（3）多基因病再現(xiàn)率隨妊娠次數(shù)及疾病嚴(yán)重程度而相應(yīng)增高。（4）發(fā)病率有種族（民族）差異，這表明不同種族（或民族）的基因庫(kù)不同。第14頁(yè)/共18頁(yè)基因診斷與治療的病生基礎(chǔ)一、基因診斷的病生基礎(chǔ)基因診斷(genediagnosis)：是利用現(xiàn)代分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)的技術(shù)方法，直接檢測(cè)基因結(jié)構(gòu)及其表達(dá)水平是否正常，從而對(duì)疾病作出診斷的方法。其檢測(cè)的目的物是DNA或RNA?；蛟\斷的特點(diǎn)：針對(duì)性強(qiáng)、特異性強(qiáng)、靈敏度高、診斷范圍廣。基因診斷的常用技術(shù)：核酸分子雜交、PCR和DNA芯片技術(shù)?；蛟\斷常用于：①遺傳病診斷；②腫瘤診斷；③感染性疾病診斷；④器官移植的組織分型；⑤法醫(yī)鑒定。第15頁(yè)/共18頁(yè)二、基因治療的病生基礎(chǔ)基因治療(genetherapy)：是用正常基因置換致病基