【正文】 病、神經(jīng)退行性疾病、心腦血管、高血壓等的發(fā)生和發(fā)展都涉及到有關(guān)蛋白質(zhì)及其復合物的結(jié)構(gòu)、功能和相互作用異常。越來越多的證據(jù)顯示基因表達的異常將導致各種疾病的發(fā)生，尤其是腫瘤形成。 一、 基因結(jié)構(gòu)與表達異常與疾病發(fā)生 1． 基因結(jié)構(gòu)改變 2． 細胞間信號異常 3． 細胞內(nèi)因素 (一 ) 基因突變 的多種類型 1. 點突變 是單個堿基的改變 2. 缺失 是一個或多個核苷酸的丟失 3. 插入 是一個或多個核苷酸的增加 4. 倒位 是一段核苷酸序列方向倒轉(zhuǎn) 5. 基因突變還分為 配子突變 與 體細胞突變 6. 動態(tài)突變 指串聯(lián)重復拷貝數(shù)隨世代的傳遞而改變 基因突變 由于體內(nèi)外各種因素改變了某基因特定的 DNA序列堿基組成和排列順序，導致DNA一級結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，改變了基因結(jié)構(gòu)；其分子機制可以是替換、插入或缺失，因而產(chǎn)生不同的突變類型。 5. 配子突變 與 體細胞突變 6. 動態(tài)突變 指串聯(lián)重復拷貝數(shù)隨世代的傳遞而改變（ dynamic mutation） (1)堿基置換突變 (substitution mutation) (二 ) 不同的基因突變引起不同的遺傳效應 a. 同義突變 (consense mutation) b. 錯義突變 (missense mutation) c. 無義突變 (nonsense mutation) d. 終止密碼子突變或延長突變 e. 起始密碼子突變 (initiation codon mutation) f. 非編碼序列點突變 (point mutation in noncoding sequence) ? 同義突變 (same sense mutation)：密碼子發(fā)生改變 , 但所編碼的氨基酸不變。 有些錯義突變不影響蛋白質(zhì)或酶的生物活性，不表現(xiàn)出明顯的表型效應。 ? 當 DNA分子中一個終止密碼發(fā)生突變，成為編碼氨基酸的密碼子時，多肽鏈的合成將繼續(xù)進行下去，肽鏈延長直到遇到下一個終止密碼子時方停止，因而形成了延長的異常肽鏈，這種突變稱為 終止密碼突變（ termination codon mutation） 或 延長突變 （ elongtion mutation） 。 (2) 缺失或插入突變 (deletion or insertion mutation) a. 密碼子缺失或插入 (codon deletion or codon insertion) b. 移碼突變 (frameshift mutation) c. 整基因或大片段缺失 (deletion of a whole gene or a large segment) (3) 融合突變 (fusion mutation) 細胞減數(shù)分裂時同源染色體不等交換而致基因間錯位配對， 產(chǎn)生兩種含不同等位基因的染色體。 (三 ) 結(jié)構(gòu)基因改變導致蛋白質(zhì)變化引起疾病 1. 血紅蛋白病 (hemoglobinopathy)： ? 血紅蛋白 (hemoglobin, Hb)的結(jié)構(gòu)特點 ? 珠蛋白 (globin)基因的時、空特異性表達 血紅蛋白結(jié)構(gòu) ? 血紅蛋白是由 4條肽鏈（兩個 α和兩個 β鏈）組成的。 ? 血紅蛋白分子一級結(jié)構(gòu)上的輕微差別就可能導致功能上的很大不同，正常成年人血紅蛋白中的 β 鏈的第六位的谷氨酸殘基被纈氨酸取代就會導致鐮刀形細胞貧血病的異常血紅蛋白 HbS 的生成。 Gene therapy of CF 將重組 CFTCR基因 cDNA病毒載體，用涂布鼻腔、或噴霧吸入氣管及肺部等方法，轉(zhuǎn)入患者呼吸道上皮細胞中，獲得正常CFTCR基因的表達，糾正 Cl＋ 轉(zhuǎn)運缺陷，減少黏液分泌。 ? 粉塵刺激 → 肺支氣管上皮、肺泡巨噬細胞 → 分泌 TGFβ 1→ 成纖維細胞 → 促細胞分裂和 ECM 蛋白基因表達 → ECM 增加 → 矽肺發(fā)生 （六）細胞內(nèi)因素導致基因表達異常引起疾病 ? 異常的細胞內(nèi)信號 高血糖 → DAG↑ → ⊕ PKC → ⊕ ACE → AngⅡ ↑ ? 病原生物基因的體內(nèi)表達 ? 異常的 DNA甲基化 hCG539。由于突變型和野生型 DNA形成的異源雜合雙鏈 DNA在其錯配處會形成單鏈環(huán)形突起，在非變性凝膠中電泳時，會產(chǎn)生與相應同源雙鏈 DNA不同的遷移率。 3’ 端引物 ：利用 mRNA的 poly A尾巴設計。 5’ 端引物 ： 5’端為 10個堿基（ 10mer） 組成的隨機引物。 ? 抑制性差減雜交 (SSH) Diatchenko L, et al. PNAS 1996。 在雜交過程中可使不同豐度基因均衡化，獲得低豐度差異表達基因 。 19:39783987 ? Isolation and characterization of sixteen novel p53 response genes ? 通過 SSH比較了 p53缺失和含 p53的結(jié)腸癌細胞株間基因差異表達，發(fā)現(xiàn) 16個 p53依賴的下游靶基因 抑制性差減雜交 (SSH) 基因表達系列分析 (Serial Analysis of Gene Expression, SAGE) 是一種用于定量、高通量基因表達分析的實驗方法 (Velculescu et al., 1995)。 2. 優(yōu)點 :其底物的堿基配對特異性。 轉(zhuǎn)錄后基因表達抑制現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) ＋ CHS Gene 矮牽?；? (Jensen, R, 1990) RNAi 現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 線蟲（ C. elegans) (Fire, 1998) + Par1 Gene Disruption Expression Down Double Strand RNA 線 蟲， 果 蠅 微生物， 植 物 dsRNA Dicer cleavage of dsRNA siRNA RNAi 抑制基因表達的機理 siRNA associated With RISC plex Cell Membrane 5’P OH3’ Target mRNA RNA干擾 (RNA interference, RNAi) RNAi 是將一段雙鏈的 RNA 序列導入機體或細胞中 , 機體或細胞中與之有同源序列的基因的表達將會受到抑制 , 甚至表達受到完全抑制 基因誘導超表達技術(shù)確定基因在疾病中的作用 將目的基因全長序列與高活性啟動子或組織特異性啟動子融合，經(jīng)過轉(zhuǎn)化后，在誘導劑的作用下或在特定的組織細胞中，目的基因超表達，相應的基因表達產(chǎn)物大量積累。 西紅柿女孩 一女孩患苯丙酮尿癥，不食 “ 人間煙火 ” ，僅能吃西紅柿。 ? 定位：通過連鎖分析找出與目的基因緊密連鎖的遺傳標記在染色體上的位置。 若多態(tài)標記與待定基因距離較遠 ，則它們在向子代傳遞時會發(fā)生自由分離 ，呈“連鎖平衡”；反之 ，則不發(fā)生自由分離 ，而呈現(xiàn)“共分離”現(xiàn)象 ，即“連鎖不平衡”。 基因連鎖分析 ? 連鎖分析主要是應用限制酶片段長度多態(tài)性（ RFLP ）為遺傳標志進行家系分析 – 在人類基因組中，平均約 200 bp可發(fā)生一對變異 （稱為中心突變 ） ? 中心突變造成了序列上的多態(tài)性，不少序列多態(tài)性發(fā)生在限制酶識別位點上，產(chǎn)生了限制酶酶切位點的多態(tài)性 ? 用該限制酶水解 DNA就會產(chǎn)生長度不同的片段，稱 RFLP。 ? 選擇法：將基因組 DNA固定在膜上，與總 cDNA或 cDNA文庫的 PCR產(chǎn)物雜交，找到能雜交到膜上的 cDNA片段，再用 PCR擴增這些 cDNA片段。 基因芯片技術(shù)的應用 ? 使用傳統(tǒng)方法尋找新基因，不僅需要投入大量的資金，而且針對性不強，效率低下，大部分工作繁瑣重復 。 同一種細胞或組織 ， 處于不同的狀態(tài) （ 生理與病理等 ） ， 發(fā)育的不同階段 ，受到外界的不同影響時 ， 都可能使細胞中蛋白質(zhì)的情況產(chǎn)生相應的變化 ， 從而產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)組 。 特點 ? 不需轉(zhuǎn)化細菌或真核細胞 ? 避免了宿主隨細胞基因組復制過程中可能丟失而產(chǎn)生的庫 容下降 , 亦解決了因抗體篩選條件不利于宿主細胞生存而導致抗體丟失這一難題。 雙向凝膠電泳技術(shù)的應用 ? 用于分離細胞或組織蛋白質(zhì)粗提物 ? 構(gòu)建特定組織或細胞的蛋白質(zhì) “ 二維參考圖譜 ” ； ? 分析特定時間與病理 、 生理狀態(tài)下蛋白質(zhì)的表達情況 ， 進行蛋白質(zhì)組差異比較 。研究基因多態(tài)性可以對群體的基因共性及其中的基因個性 ( SNPs)都有明確的認識。（小綜述） 要求： 1. 文稿 論點明確、資料可靠，層次清楚。 2. 文題自擬，署班級、作者姓名； 參考文 獻不少于 3篇，按先