人类基因组计划PPT课件.ppt

第七章遗传学与现代医学,1,药物与遗传：是研究遗传因素对药物代谢的影响，尤其是发生异常药物反应中的作用。,2,临床上使用某些药物的时候，必须遵循因人而异的原则。因为在群体中，不同个体对某一药物产生的反应可能是不同的，甚至可以出现严重的副作用，这种现象称为个体对药物的特应性。而特应性产生的原因相当一部分取决于个体的遗传背景。药物的吸收分布代谢排泄。此过程中许多环节都与酶和受体的作用有关。,3,药物的代谢过程：,药物膜蛋白转运吸收与血清蛋白结合运输与靶细胞（受体）相互结合一系列酶促反应生物转化（降解、解毒-）排泄,4,过氧化氢消毒创面变成棕黑色，且无泡沫产生，称为“黑血病”。属常染色体显性遗传，半数患者有牙齿疾病。过氧化氢酶基因定位与11P13.有五种不同的过氧化氢酶缺乏症变异型。正常基因纯合体-酶活性正常杂合体-酶活性中等异常基因纯合体-无酶活性,一、无过氧化氢酶症,5,二、异烟肼慢灭活异烟肼是一种常用的抗结核药。属常染色体隐性遗传,异烟肼+CH3COSCoA乙酰化异烟肼+HSCoA,异烟酸+乙酰肼,在肝脏中,N乙酰基转移酶,对肝脏有毒害，可以产生肝坏死。,异烟肼灭活过程,在体内与VB6发生反应，使VB6失活，从而导致VB6缺乏引起得神经炎。,6,三、琥珀酰胆碱敏感性,琥珀酰胆碱是一种肌肉松弛剂，早期作为外科醉品使用，不仅可以使骨骼肌松弛，而且可以使呼吸肌短暂麻痹23分钟，但极少数人（1/2000）在用药后呼吸停止可持续一小时以上，如果不立即进行人工呼吸往往导致死亡。,7,琥珀酰胆碱敏感性,（Eu、Ea、Es、Ef）,属常染色体隐性遗传，基因位于3q26.1-q26.2,8,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏是一种临床表现为溶血性贫血的遗传病，平时一般没有症状，但是在吃蚕豆，或者服用伯氨喹啉类药物后出现血红蛋白尿、黄疸、贫血等急性溶血反应。,四、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症,9,葡萄糖葡萄糖-6-磷酸果糖-6-磷酸乳酸,葡萄糖酸-6-磷酸5-磷酸核酮糖NADPNADPHNADPNADPH,GR,GSSHGSH,GSHPX,H2OH2O2,戊糖代谢,无氧糖酵解,G6PD,6PGD,核酸代谢,谷胱甘肽过氧化物酶,谷胱甘肽还原酶,10,抗疟药：伯氨喹啉、扑疟母星、氯喹。磺胺类：磺胺、乙酰磺胺、磺胺吡啶、砜类药：氨苯砜、普洛明。止痛药：阿司匹林、非拉西丁。杀虫药：萘酚、锑波酚、来锐达唑抗菌药：硝基呋喃类、氯霉素、对氨水杨酸其他：蚕豆、丙磺舒、bal、大量的Vk等,G6PD缺乏症患者禁用的药物：,11,五、吸烟与肺癌,吸烟者严重损害,不吸烟者,吸烟者中度损害,12,肿瘤发生的几个观点,癌发生于一个细胞的（恶变）克隆。癌起源于单细胞的恶变。癌有家族性和散发性。发生在生殖细胞的突变是可遗传的。肿瘤的发生：多因素、多基因、多阶段、多途径。,13,环境因素与肿瘤发生,环境因素化学致癌物射线病毒烟草和酒精等,14,肿瘤发生率的种族差异,不同种族中某些肿瘤发病率有明显差异例如：鼻咽癌中国人马来人印度人13.3:3:0.4移居到美国的华人比美国人高34倍。松果体瘤日本比其他民族高十余倍。种族差异主要是遗传差异所致，在肿瘤发生中也起作用。,15,肿瘤发生的遗传因素,一.癌家族某些癌症具有家族性聚集倾向，表现为一个家系几代人多个成员、同一/不同器官恶性肿瘤许多常见肿瘤如乳腺癌、结直肠癌、肺癌、胃癌等发生，一级亲属再发风险高于一般群体310倍。如：Lynch癌家族综合征Li-Fraumeni综合征。,16,Li-Fraumeni综合征（LFS）是以乳腺癌为主的癌家族综合征，呈AD，还患有脑瘤，骨肉瘤，横纹肌肉瘤，白血病，肺癌，结肠癌，肾上腺皮质癌等。,17,遗传性肿瘤,来源于神经或胚胎组织的肿瘤常为遗传性肿瘤。这些肿瘤按常染色体显性遗传方式遗传发病遗传性肿瘤虽然少见，但在肿瘤病因学研究上有重要意义。,18,罕见基因定位13q14.1-q14.2,Catseye,一、视网膜母细胞瘤,19,视网膜母细胞瘤,儿童期（多在4岁以前）发病的一种眼内的恶性肿瘤发生率约1/210001/10000临床表现：早期为眼底灰白色肿块，多无自觉症状，以后肿瘤长入玻璃体，使瞳孔呈黄色光反射时，才容易被发现，称为“猫眼”。,20,细胞遗传学改变,肿瘤与染色体异常,21,着色性干皮病,22,肿瘤发生的遗传学说,一、肿瘤单克隆起源学说致癌因子促癌因素细胞突变细胞转化癌细胞克隆,23,二、两次打击学说,两次打击（twohit）学说：连续两次基因突变使正常细胞转化为癌细胞。生殖细胞突变+体细胞突变遗传性肿瘤正常体细胞两次突变散发性肿瘤,24,结肠癌发生的分子事件,25,肿瘤发生多阶段过程，经过两次以上打击。,肿瘤发生多阶段学说,26,人类基因组计划,人类基因组包括分布于人46条染色体30亿核苷酸的30,000-35,000个基因。人类基因组计划最终目的是测定基因组的全部序列，弄清整个基因组的的结构、功能及其表达产物，彻底了解人类生命活动本质。,27,人类基因组计划的启动,1985年，美国能源部（DepartmentofEnergy,DOE）提出，要将共包含约3109碱基对的人类基因组全部碱基序列分析清楚；1986年，美国宣布启动“人类基因组计划（HumanGenomeProject,HGP）”。1990年10月1日，经美国国会批准美国HGP正式启动，总体计划在15年内投入至少30亿美元进行人类全基因组的分析。,28,人类基因组计划的发展,1999年12月1日，首条人类染色体完成测序，人类第22号染色体DNA全序列测定宣布完成。2000年4月6日，美国Celera遗传信息公司宣布，该公司已破译出一名实验者的完整遗传密码。2000年5月，科学家聚集美国冷泉港，宣布人类基因组草图的完成。,29,二000年六月二十六日克林顿宣布人类基因组草图绘制完成,30,6国科学家组成的国家人类基因组中心主要研究比例,美国：WASHMIT等7家研究中心，贡献率为54。英国：SANGER一家研究中心，贡献率为33。日本：RIKEN等两家研究中心，贡献率为7。法国：GENOSCOPE研究中心，贡献率为2.8。德国：IMB等3家研究中心，贡献率为2.2。中国：北京华大研究中心、国家南北方基因研究中心等三家，贡献率为1。,31,人类基因组计划组织的协同性,人类基因组计划除了各国政府的参与和支持外，其不言而喻的科学意义和巨大的经济价值，也使许多私人公司积极加入到人类基因组的研究行列。经过科学的辩论，激烈的竞争，最终达成了共识与合作。这是世界范围内的科学大协作，是一个真正的国际性科学工程。它所倡导的“全球共有，国际合作，即时公布，免费共享”的科学精神将成为科学普遍性、公有性、无私利性、协作性等科学精神的新典范。,32,HGP的科学目标,在制图的基础上测序，最后获得四张图谱（遗传图、物理图、转录图、序列图），这四张图组成人类不同层次的、分子水平的“第二张解剖图”，成为人类认识自我的新的知识源泉。遗传图物理图转录图序列图,33,人类基因组草图基本信息,人类基因组人类蛋白质由31.65亿bp组成61%与果蝇同源含33.5万基因43%与线虫同源与蛋白质合成有关的基因占2%46%与酵母同源,34,人类基因组研究成果表明,人类基因组中存在“热点”和大片“荒漠”三分之一为“垃圾”DNA种族歧视毫无根据男性基因突变比例更高基因数量少得惊人,35,中国人类基因组计划,1993年，中国人类基因组计划（CHGP）启动，首先开展了“中华民族基因组中若干位点基因结构的研究”。1997年，我国启动了“重大疾病相关基因的定位、克隆、结构与功能研究”项目。之后，在上海和北京相继成立了国家人类基因组南、北两个中心。1999年7月在国际人类基因组注册，得到完成人类3号染色体短臂上一个约30Mb区域的测序任务，该区域约占人类整个基因组的1。,36,中国人类基因组计划研究成果,1%测序任务，第三条染色体短臂3000万bp精确度99.99%发现142个基因，其中80个为预测基因,37,人类基因组计划1%测序中国实验室,38,首先解读完毕的第22号染色体,39,HGP将给人类带来的好处,1、将带动一场医学革命用基因图谱看病基因药物治病基