線粒體病ppt課件-展示頁
2025-01-14 16:18本頁面
【正文】 ）閾值效應(yīng) （ threshold effects） 閾值效應(yīng)：突變 mtDNA的比例需達(dá)到一定程度才足以引起某種組織或器官功能異常 。 其從母親身上繼承了一種疾病 ， 她的母親所生的孩子有 3個(gè)夭折 。精子的線粒體外膜上存在有泛素，當(dāng)精子進(jìn)入卵子后，受精卵以一種主動的方式降解了來自精子的線粒體及其中的 DNA。 （四）線粒體 DNA為母系遺傳 ?精子 、 卵子中線粒體懸殊的數(shù)量對比 (卵子：精子＝ 100， 000： 100) ?有性生殖中的受精方式：精卵結(jié)合時(shí)精子提供的只是核 DNA， 受精卵中的細(xì)胞質(zhì)全部來自卵子 。 母親把線粒體 DNA傳遞給所有的子女 ，但是只有她的女兒們將其線粒體 DNA傳給下一代 。 異質(zhì)性一般表現(xiàn)為： ?同一個(gè)體不同組織、同一組織不同細(xì)胞、同一細(xì)胞甚至同一線粒體內(nèi)有不同的線粒體 DNA拷貝； ?同一個(gè)體在不同的發(fā)育時(shí)期產(chǎn)生不同的線粒體 DNA分子。 發(fā)病的年齡差異也很大 。 線粒體 DNA突變所產(chǎn)生的表型極為多態(tài) 。 ?mtDNA僅編碼 13種蛋白質(zhì) ， 絕大部分蛋白質(zhì)亞基和其他維持線粒體結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)都依賴于 nDNA編碼 ， 在細(xì)胞質(zhì)合成后 ， 經(jīng)特定轉(zhuǎn)運(yùn)方式進(jìn)入線粒體 。 這是 mtDNA易于突變 ， 而且突變難以修復(fù)并遺傳到子代細(xì)胞的分子基礎(chǔ) 。 ?因此 ， mtDNA的任何突變都會累及到基因組中的一個(gè)重要功能區(qū)域 。 ?唯一的非編碼區(qū)是 D環(huán) ,約 1000bp。 ?2個(gè) rRNA基因 ，共編碼 2個(gè) rRNA分子，用于構(gòu)成線粒體的核糖體； ?22個(gè) tRNA基因 ，編碼 22種 tRNA分子，用于線粒體 mRNA的翻譯； ?13個(gè)蛋白質(zhì)基因 ，編碼 13種蛋白質(zhì) ,都是呼吸鏈酶復(fù)合體的亞單位。 ?總長度僅 16569個(gè)堿基對 ?雙鏈環(huán)狀的 DNA分子 : 外環(huán)為重鏈 （ H） 內(nèi)環(huán)為輕鏈 （ L） ?H鏈富含 G ， L鏈多含 C。 第一節(jié) 人類線粒體基因組（ mtgenome） 一、線粒體基因組的結(jié)構(gòu)特征 線粒體基因組是人類基因組的重要組成部分 ， 它主要編碼與線粒體功能相關(guān)的tRNA， rRNA及蛋白質(zhì) 。 線粒體遺傳病 ：遺傳物質(zhì) DNA異常導(dǎo)致線粒體功能異常而引起的疾病 。 M。 是獨(dú)立于細(xì)胞核基因組外的又一個(gè)基因組 。 ?1987年 ， Wallace等通過對線粒體 DNA突變和 Leber病的關(guān)系的研究后 ， 明確地提出線粒體 DNA突變可引起人類的疾病 。第二章 線粒體遺傳病 (geic mitochondrial disease) ?1894年 ， Altmann發(fā)現(xiàn)動物細(xì)胞線粒 。 ?1963年 ， 胞中發(fā)現(xiàn)線粒體中存在有 DNA。 ?人類每個(gè)細(xì)胞的線粒體內(nèi)含有多拷貝小環(huán)狀雙鏈 DNA， 稱為線粒體 DNA（ mitochondrial DNA ，mtDNA） 。 ?線粒體 DNA稱為第 25號染色體或染色體 M。 到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn) 100多種 mtDNA重排和 50多種 mtDNA點(diǎn)突變與人類疾病相關(guān)。 包括mtDNA、 核 DNA(nDNA)異常以及 mtDNA異常和 nDNA異常共同作用導(dǎo)致的疾病 。 1981年 ， 劍橋大學(xué)的 Anderson小組測定了人 mtDNA的完整 DNA序列 ，稱為 “ 劍橋序列 ” 。 重鏈和輕鏈上的編碼物各不相同 。 線粒體 DNA含有 37個(gè)基因 ?線粒體基因排列非常緊湊 ,不含內(nèi)含子 。 該區(qū)包括mtDNA重鏈復(fù)制的起始點(diǎn)和輕重鏈轉(zhuǎn)錄的啟動子以及四個(gè)高度保守的序列 。 與核基因不同 ， mtDNA分子缺少組蛋白的保護(hù) ， 并且無 DNA修復(fù)系統(tǒng) 。 二 、 線粒體基因組的遺傳學(xué)特征 （ 一 ） 線粒體基因組具半自主性 ?線粒體是一種半自主細(xì)胞器，受線粒體基因組和核基因組兩套遺傳系統(tǒng)共同控制。 ?mtDNA基因的表達(dá)受 nDNA的制約 ， 線粒體氧化磷酸酶化系統(tǒng)的組裝和維護(hù)需要 nDNA和 mtDNA的協(xié)調(diào) ， 二則共同作用參與機(jī)體代謝調(diào)節(jié) 。 在一個(gè)家系中 ， 患病個(gè)體的表現(xiàn)可以完全不同；有的以血管病變?yōu)橹?， 如中風(fēng) 、 冠心病等；有的表現(xiàn)為不同程度的肌無力；有的以精神癥狀為主；有的以眼科疾病為突出表現(xiàn) 。 （二）表型的高度多態(tài) （ polymorphism） （ 三 ） 純質(zhì)性與雜質(zhì)性 純質(zhì)性 （ homoplasmy） ：在一個(gè)細(xì)胞或組織中 ， 所有的線粒體都具有相同的基因組 ， 或者全都是野生型序列 ， 或者都是攜帶有同樣一個(gè)基因突變的序列 雜質(zhì)性 （ heteroplasmy）：一個(gè)細(xì)胞或組織中同時(shí)具有突變型和野生型線粒體 DNA，也稱為異質(zhì)。 人類受精卵
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