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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; ?同一個體在不同的發(fā)育時期產(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重要功能區(qū)域 。 ?唯一的非編碼區(qū)是 D環(huán) ,約 1000bp。 ?2個 rRNA基因 ,共編碼 2個 rRNA分子,用于構(gòu)成線粒體的核糖體; ?22個 tRNA基因 ,編碼 22種 tRNA分子,用于線粒體 mRNA的翻譯; ?13個蛋白質(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) 。 在一個家系中 , 患病個體的表現(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基因突變的序列 雜質(zhì)性 ( heteroplasmy):一個細(xì)胞或組織中同時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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