单基因遗传病最新课件.pptx

11单基因遗传病SingleGeneDisorder 1 2020 3 21 前言 如果疾病的发生由一对等位基因控制 即为单基因遗传病 根据缺陷蛋白对机体所产生的影响不同 通常把这类疾病分为分子病 moleculardisease 先天性代谢缺陷 inbornerrorsofmetabolism 2 2020 3 21 第一节分子病 moleculardisease 两度获得诺贝尔奖的Pauling提出了 分子病 的概念 分子病是指遗传性基因突变或获得性基因突变使蛋白质的分子结构或合成的量异常直接引起机体功能障碍的一类疾病 类型 血红蛋白病 受体蛋白病 膜蛋白病 凝血因子病 免疫球蛋白缺陷病 胶原蛋白病等 3 2020 3 21 突变对蛋白功能的影响 突变导致蛋白功能丢失突变导致蛋白获得其他功能新特性突变突变导致蛋白错时错位表达 4 2020 3 21 突变导致蛋白功能丢失 基因缺失 地中海贫血染色体重排提前终止密码子错义突变 Catshlsyndrome 僵指小指综合征 FGFR3 FGFR3p R621H 疾病严重程度与功能缺失多少有关 5 2020 3 21 突变导致蛋白功能丢失 错义突变 疾病严重程度与功能缺失多少有关 Congenitaladrenalhyperplasia 先天性肾上腺增生症 6 2020 3 21 突变导致蛋白功能丢失 错义突变 疾病严重程度与功能缺失多少有关 Congenitaladrenalhyperplasia 先天性肾上腺增生症 7 2020 3 21 2 突变导致蛋白获得其他功能增强某个蛋白正常功能的突变FGFR3的G380R突变导致软骨发育不全增强某个蛋白正常产量的突变多1条21号染色体导致唐氏综合症 8 2020 3 21 3 新特性突变突变不改变蛋白质原有的功能 但可赋予蛋白质一种新的特性 镰状细胞贫血 链N端6Glu Val 不影响镰形血红蛋白运氧 9 2020 3 21 4 突变导致蛋白错时错位表达 延髓背外侧综合征 PITX1基因组重排 地中海贫血 HbF蛋白的持续表达 g globin 10 2020 3 21 11 2020 3 21 一 血红蛋白病 Hemoglobin HbDisease 血红蛋白分子合成异常引起的疾病包括 异常血红蛋白 珠蛋白肽链结构异常珠蛋白生成障碍性贫血 地中海贫血 珠蛋白肽链合成速率改变分子致病基础 珠蛋白基因突变或缺陷 12 2020 3 21 血红蛋白分子结构 一 血红蛋白分子的结构及发育变化 功能 是一种存在于红细胞中的复合蛋白 是机体输送氧气的重要工具 分子结构珠蛋白和血红素结合而成两对亚基组成的球形四聚体 13 2020 3 21 血红蛋白分子结构 每一个亚单位由二条珠蛋白肽链和一个血红素辅基构成珠蛋白肽链有6种 链长141个AA 链长146个AA 14 2020 3 21 类 基因定位 类 珠蛋白基因簇 16pter p13 3每条16号染色体有2个 基因 珠蛋白基因及表达特点 15 2020 3 21 类 基因定位 类 珠蛋白基因簇 11p15 5每条11号染色体有1个 基因 珠蛋白基因及表达特点 16 2020 3 21 珠蛋白基因结构分类 珠蛋白基因簇 基因 基因 珠蛋白基因簇 基因 基因 基因 17 2020 3 21 18 医药交流PPT 2020 3 10Tuesday 正常人体血红蛋白 发育阶段血红蛋白分子组成胚胎Gower 2 2Gower 2 2Portland 2G 2 2A 2胎儿 8周至出生 F 2G 2 2A 2成人A 95 2 2 A2 2 3 5 2 2F 1 5 2G 2 2A 2 19 2020 3 21 胚胎期胚胎期胎儿期成人期 第16号染色体 2 1 G A 2 2 2G 2 2A 2 HbGrowerI HbPortland HbGrowerII HbF HbA2 HbA 胚胎期 胎儿期 2 2 2G 2 2 2 2 2 2A 2 第11号染色体 20 2020 3 21 二 珠蛋白基因突变类型 单个碱基替代错义突变 镰状细胞贫血 链N端6Glu Val 移码突变碱基缺失或插入 HbTak 链第147位终止密码子UAA前插入2个碱基AC 密码子缺失和插入组成某个密码子的碱基同时缺失或插入一个或多个密码子 肽链缺少或增加了部分氨基酸 结构和功能异常 21 2020 3 21 无义突变HbMckeesRorks变异型 链154UAU UAA C端少了2个氨基酸终止密码子突变HbsealRock变异型 链UAA GAA 多31个氨基酸基因缺失融合突变HbLepore变异型 基因 和 发生错误联合和不等交换 链N端和 链的C端部分融合 链 22 2020 3 21 异常血红蛋白的主要遗传效应 血红蛋白稳定性改变 多肽链构象改变 血红素所在位置的构象改变 血红蛋白携氧能力降低 23 2020 3 21 三 常见的血红蛋白病 血红蛋白病 是指珠蛋白基因突变导致珠蛋白生成异常所引起的疾病 分类 常见的异常血红蛋白地中海贫血 24 2020 3 21 1 镰状细胞贫血症 sicklecellanemia HbS 遗传学发病机制AR 25 2020 3 21 临床表现镰变细胞引起血粘性增加 易使微细血管栓塞 造成散发性的组织局部缺氧 甚至坏死 产生肌肉骨骼痛 腹痛等痛性危象 同时镰状细胞的变形能力降低 通过狭窄的毛细血管时 不易变形通过 挤压时易破裂 导致溶血性贫血 26 2020 3 21 双凹圆碟形 27 2020 3 21 镰型红细胞 28 2020 3 21 镰型红细胞 29 2020 3 21 镰状细胞贫血的基因诊断 30 2020 3 21 镰红细胞贫血发病的分布 31 2020 3 21 2 血红蛋白M病 高铁血红蛋白症 遗传学AD发病机制 87His 92His 58His 63His 中His 组氨酸 Tyr 酪氨酸 导致部分血红素的二价铁离子 Fe2 变成高价铁离子 Fe3 形成高铁血红蛋白 影响携氧能力 临床表现血红蛋白携氧的能力下降 组织缺氧 紫绀 32 2020 3 21 33 2020 3 21 2 珠蛋白生成障碍性贫血 地中海贫血 由于珠蛋白基因缺失或突变导致某种珠蛋白链完全不能合成或合成减少 造成 链和 链合成不均衡 引起的溶血性贫血 珠蛋白生成障碍性贫血 thalassemia 珠蛋白生成障碍性贫血 thalassemia 34 2020 3 21 是由于 珠蛋白基因的缺失或缺陷使 珠蛋白链生成减少或完全不能合成引起的溶血性贫血 0地贫 地贫1 突变致使不能生成 珠蛋白肽链 地贫 地贫2 能生成部分 链 0地贫 地贫1 一条16号染色体上缺失两个 基因表示为 地贫 地贫2 一条16号染色体上缺失一个 基因表示为 35 2020 3 21 1 血红蛋白Bart s胎儿水肿综合症4个 基因全部缺失 0地贫纯合子 0 0 基因型为 链形成HbBart s 4 对氧亲和力高 组织缺氧 胎儿水肿 36 2020 3 21 37 2020 3 21 38 2020 3 21 2 血红蛋白H病3个 基因缺失 基因型 0 双重杂合子 链合成过少 过剩的 链形成4聚体HbH 4 不稳定 易氧化 游离 链 沉附于红细胞膜上 形成H包涵体 细胞膜损伤 溶血性贫血 39 2020 3 21 血红蛋白H病患者血象 40 2020 3 21 3 标准型 轻型 地中海贫血2个 基因缺失 杂合子 0 或纯合子 基因型 或基因型 能合成一定量的 链 临床症状较轻或无症状4 静止型 地中海贫血缺失一个 基因 杂合子 基因型 41 2020 3 21 clinicalconditionnumberoffunctionala globingenea chaina genesgenotypeproduction Normal4aa aa100 Silentcarrier3aa a 75 a thalassemiatrait2a a or50 mildanemia microcytosis aa HbH b4 disease1a 25 moderatelyseverehemolyticanemia Hydropsfetalis HbBart sg4 0 0 CarriersfrequentinSoutheastAsia Thea Thalassemias 42 2020 3 21 携带者与正常人婚配 43 2020 3 21 两个携带者婚配 44 2020 3 21 产前诊断孕9 13周取绒毛 或孕16 20周取羊水 或孕19 23周取脐带血 chorionicvillussampling Amniocentesis 45 2020 3 21 治疗 严重的HbH病人进行输血 46 2020 3 21 珠蛋白生成障碍性贫血 Thalassemia 47 2020 3 21 2 地贫的临床分类及发病机制 重型 地中海贫血 0 0 及 0 轻型 地中海贫血 0 A及 A 中间型 地中海贫血 及 48 2020 3 21 重型 地中海贫血 1 患者几乎不能合成 链 2 链过剩而沉降到红细胞膜上 引起膜的性能改变 发生严重的溶血反应 3 组织缺氧 促进红细胞生成素分泌 刺激骨髓增生 骨质受损变得疏松 可出现鼻塌眼肿 上颔前突 头大额隆等特殊的 地中海贫血面容 4 同时代偿性 链表达使HbF表达升高 49 2020 3 21 50 2020 3 21 51 2020 3 21 实验室检查 外周血象呈小细胞低色素性贫血 红细胞大小不等 中央浅染区扩大 出现异形 靶形 碎片红细胞和有核红细胞 点彩红细胞 嗜多染性红细胞 豪 周氏小体等 网织红细胞正常或增高 52 2020 3 21 实验室检查 骨髓象呈红细胞系统增生明显活跃 以中 晚幼红细胞占多数 成熟红细胞改变与外周血相同 红细胞渗透脆性明显减低 HbF含量明显增高 大多 0 40 53 2020 3 21 54 2020 3 21 55 2020 3 21 地中海贫血患者输血治疗 56 2020 3 21 57 2020 3 21 中间型 地中海贫血 一般是 地中海贫血基因的纯合子 患者的基因型通常为 高F 高F 或 人的症状介于重型和轻型之间 故称为中间型 58 2020 3 21 轻型 地中海贫血 发生于 0或 地中海贫血基因的杂合子 无任何临床症状 59 2020 3 21 胎儿血红蛋白持续存在症HbF 地中海贫血合并 地中海贫血X连锁 地中海贫血 智力发育迟滞综合征 60 2020 3 21 TheATR Xsyndrome X连锁ATRXgene突变所致encodesachromatinremodelingprotein methylation activatesexpressionintranspartialloss of functionmutationsresultinmodestreductionofa globinsynthesissomatic moresevere mutationsinATRXcausethea thalassemiamyelodysplasiasyndrome ifgermline hydropsfetalis X连锁 地贫 智力发育迟滞综合征 61 2020 3 21 Erythrocytesafterincubationinbriljantcresylblue HbHinclusions golfball FromGibbonsR OrphanetJournalofRareDiseases2006 1 15 TheATR Xsyndrome ProfoundMR X L MCShortstatureGenital Mild anemia 62 2020 3 21 二 血浆蛋白病 血浆蛋白 血液中含量高 种类多 功能重要的一类蛋白质 在体内起着物质运输 凝血和免疫防御等作用基因缺陷导致血浆中某种蛋白质缺陷引起血浆蛋白病 63 2020 3 21 凝血级联反应 64 2020 3 21 血友病 凝血因子遗传性缺乏引起严重凝血功能障碍的出血性疾病 X 连锁隐性遗传 65 2020 3 21 甲型血友病 66 2020 3 21 三 结构蛋白缺陷病 定义 构成细胞的基本结构和骨架的蛋白的遗传性缺陷所导致 包括胶原蛋白病 肌营养不良症 67 2020 3 21 一 肌营养不良症 68 2020 3 21 一 肌营养不良症 临床特征 进行性肌萎缩和肌无力伴小腿腓肠肌假性肥大的X 连锁隐性遗传DMD基因突变无法合成dystrophin多肽链 69 2020 3 21 二