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文档简介
单基因遗传病:简称单基因病,指由一对等位基因控制而发生的遗传性疾病,这对等位基因称为主基因。上下代传递遵照孟德尔遗传定律。分为核基因遗传和线粒体基因遗传。常染色体显性(AD)遗传病:遗传病致病基因位于1-22号常染色体上,与正常基因构成杂合子造成个体发病,即致病基因决定的是显性性状。常染色体完全显性遗传的特性⑴由于致病基因位于常染色体上,因而致病基因的遗传与性别无关即男女患病的机会均等⑵患者的双亲中必有一种为患者,致病基因由患病的亲代传来;双亲无病时,儿女普通不会患病(除非发生新的基因突变)⑶患者的同胞和后裔有1/2的发病可能⑷系谱中普通持续几代都能够看到患者,即存在持续传递的现象一种遗传病的致病基因位于1~22号常染色体上,其遗传方式是隐性的,只有隐性致病基因的纯合子才会发病,称为常染色体隐性(AR)遗传病。带有隐性致病基因的杂合子本身不发病,但可将隐性致病基因遗传给后裔,称为携带者。常染色体隐性遗传的遗传特性⑴由于致病基因位于常染色体上,因而致病基因的遗传与性别无关,即男女患病的机会均等⑵患者的双亲表型往往正常,但都是致病基因的携带者⑶患者的同胞有1/4的发病风险,患者表型正常的同胞中有2/3的可能为携带者;患者的儿女普通不发病,但必定都是携带者⑷系谱中患者的分布往往是散发的,普通看不到持续传递现象,有时在整个系谱中甚至只有先证者一种患者⑸近亲婚配时,后裔的发病风险比随机婚配明显增高。这是由于他们有共同的祖先,可能会携带某种共同的基因由性染色体的基因所决定的性状在群体分布上存在着明显的性别差别。如果决定一种遗传病的致病基因位于X染色体上,带有致病基因的女性杂合子即可发病,称为X连锁显性(XD)遗传病男性只有一条X染色体,其X染色体上的基因不是成对存在的,在Y染色体上缺少相对应的等位基因,故称为半合子,其X染色体上的基因都可体现出对应的性状或疾病。男性的X染色体及其连锁的基因只能从母亲传来,又只能传递给女儿,不存在男性→男性的传递,这种传递方式称为交叉遗传。X连锁显性遗传的遗传特性⑴人群中女性患者数目约为男性患者的2倍,前者病情普通较轻⑵患者双亲中一方患病;如果双亲无病,则来源于新生突变⑶由于交叉遗传,男性患者的女儿全部都为患者,儿子全部正常;女性杂合子患者的儿女中各有50%的可能性发病⑷系谱中常可看到持续传递现象,这点与常染色体显性遗传一致如果决定一种遗传病的致病基因位于X染色体上,且为隐性基因,即带有致病基因的女性杂合子不发病,称为X连锁隐性(XR)遗传病。(血友病A)X连锁隐性遗传的遗传特性⑴人群中男性患者远较女性患者多,在某些罕见的XR遗传病中,往往只看到男性患者⑵双亲无病时,儿子有1/2的可能发病,女儿则不会发病,表明致病基因是从母亲传来的;如果母亲不是携带者,则来源于新生突变⑶由于交叉遗传,男性患者的兄弟、舅父、姨表兄弟、外甥、外孙等也有可能是患者;患者的外祖父也可能是患者,这种状况下,患者的舅父普通不发病⑷系谱中常看到几代通过女性携带者传递、男性发病的现象;如果存在女性患者,其父亲一定是患者,母亲一定是携带者不完全显性也称为半显性遗传,它是杂合子Aa的表型介于显性纯合子AA和隐性纯合子aa表型之间的一种遗传方式,即在杂合子Aa中显性基因A和隐性基因a的作用均得到一定程度的体现。共显性是一对等位基因之间,没有显性和隐性的区别,在杂合子个体中两种基因的作用都完全体现出来。例如人类的ABO血型系统、MN血型系统和组织相容性抗原等都属于这种遗传方式。带有显性致病基因的杂合子(Aa)在生命的早期,因致病基因并不体现或体现尚局限性以引发明显的临床体现,只在达成一定的年纪后才体现出疾病,称为延迟显性。体现度是在不同遗传背景和环境因素的影响下,相似基因型的个体在性状或疾病的体现程度上产生的差别。例如常染色体显性遗传的成骨不全Ⅰ型,重要症状有多发性骨折、蓝色巩膜、传导性或混合性耳聋。由于体现度的不同,轻症患者只体现出蓝色巩膜;重症患者可体现出早发、频发的骨折,耳聋和牙本质发育不全等症状。在一种家庭中即可看到受累器官的差别及严重程度的不同,称为体现度不一致。基因的多效性是一种基因能够决定或影响多个性状。遗传异质性是一种遗传性状能够由多个不同的遗传变化所引发。遗传异质性又可分为基因座异质性和等位基因异质性。一种个体来自双亲的某些同源染色体或等位基因存在着功效上的差别,因此当它们发生相似的变化时,所形成的表型却不同,这种现象称为遗传印记,也称基因组印记或亲代印记。限性遗传是指位于常染色体上的基因,由于基因体现的性别限制,只在一种性别体现,而在另一种性别则完全不能体现。这重要是由于男女性在解剖学构造上的性别差别造成的,也可能受性激素分泌方面的差别限制。如女性的子宫阴道积水症,男性的前列腺癌等。在多基因性状中,每一对控制基因的作用是微小的,故称为微效基因。若干对基因作用积累之后,能够形成一种明显的表型效应,称为累加效应,因此这些基因也称累加基因,这些基因互相之间没有显隐性之分,也就是说是共显的。多基因性状往往受环境因子的影响较大,因此这类性状或疾病也称为复杂性状或复杂疾病。微效基因所发挥的作用并不是等同的,可能存在某些起重要作用的所谓主基因,也就是说各个基因的奉献率是不相似的。在多基因遗传病中,遗传基础是由多基因构成的,它部分决定了个体发病的可能性。这种由遗传基础决定一种个体患病的风险称为易感性。由于环境对多基因遗传病产生较大影响,因此学术界将遗传因素和环境因素共同作用决定一种个体患某种遗传病的可能性称为易患性。在一定的环境条件下,易感性高低可代表易患性高低。当一种个体易患性高到一定程度就可能发病。这种由易患性所造成的多基因遗传病发病最低程度称为发病阈值。阈值代表患病所必需的、最低的易患基因的数量。遗传度(又称为遗传率)是在多基因疾病形成过程中,遗传因素的奉献大小。H=b/r(b为亲属易患性对先证者易患性的回归系数;r为亲属系数)已知普通人群患病率:b=(Xg-Xr)/ag(Xg为普通群体易患性平均值与阈值之间的原则差数;Xr为先证者亲属易患性平均值与阈值之间的原则差数;ag为普通群体易患性平均值与普通群体中患者易患性平均值之间的原则差数)在随机婚配的大群体中,在没有受到外在因素影响的状况下,显性性状并没有随着隐性性状的减少而增加,不同基因型的相对频率在一代代传递中保持稳定,这就是Hardy-Weinberg平衡定律。近亲的程度能够用亲缘系数(r)来表达。亲缘系数有共同祖先的两个人,在某一基因座上带有相似基因的概率。按照等位基因的分离规律,每传一代得到其中一种等位基因的概率是1/2,双亲和儿女之间的亲缘系数为1/2,同胞之间的亲缘系数也是1/2
近亲婚配中的2人,他们可能从共同祖先继承到同一基因,婚后又可能把同一基因传递到他们儿女,这样,儿女的这一对基因就是相似的。近亲婚配使儿女得到这样一对相似基因的概率,称为近婚系数(F)。一级亲属间的近婚系数就是F=1/4。二级亲属近婚系数F=1/8。三级亲属的近婚系数F=1/16。适合度(f)是一定环境条件下,某一基因型个体能够生存并能将基因传给后裔的相对能力。选择反映了环境因素对特定表型或基因型的作用,它能够是正性选择,也能够是负性选择。事实上对特定缺点的表型往往由于生育力下降,呈现负性选择。选择系数(s)指在选择作用下适合度减少的程度,用s表达。s反映了某一基因型在群体中不利于存在的程度,因此s=1-f。对于某些常染色体隐性遗传病,杂合子比正常纯合子含有更高的适合度,称之为“杂合子优势”突变是遗传物质发生的变化,这种变化的频率称为突变率,用每代每个配子中每个基因座的突变数量来表达。由突变引发的群体基因频率变化十分缓慢。常染色体显性疾病μ=sp或μ=1/2I(1-f)常染色体隐性疾病μ=sq2或μ=I(1-f)(不适合杂合子优势)X-连锁隐性疾病μ=1/3sq或μ=1/3I(1-f)μ:每代每个基因的突变率p和q:基因频率s:选择系数f:适合度=1-sI:人群中该性状的频率(发生率)遗传负荷是由群体中造成适合度下降的全部有害基因构成,遗传负荷重要有突变负荷和分离负荷,受近亲婚配和环境因素的影响。人类染色体:1.染色体命名的普通规则:每一染色体都以着丝粒为界标,分成短臂(p)和长臂(q)。区和带的序号均从着丝粒为起点,沿着每一染色体臂分别向长臂、短臂的末端依次编号为1区、2区、……,以及1带、2带……。界标所在的带属于此界标以远的区,并作为该区的第1带。被着丝粒一分为二的带,分别归属于长臂和短臂,分别标记为长臂的1区1带和短臂的1区1带。描述一特定带时需要写明下列4个内容:①染色体序号;②臂的符号;③区的序号;④带的序号。例如:1p31表达第1号染色体,短臂,3区,1带。2.染色体的形态:在有丝分裂中期的染色体的形态是最典型的,能够在光学显微镜下观察,惯用于染色体研究和临床上染色体病的诊疗。
每一中期染色体都含有两条染色单体,互称为姐妹染色单体,它们各含有一条DNA双螺旋链。两条单体之间由着丝粒相连接,着丝粒将染色体划分为短臂(p)和长臂(q)两部分。染色体上的着丝粒位置是恒定不变的,根据染色体着丝粒的位置可将染色体分为4种类型:①中着丝粒染色体,着丝粒位于或靠近染色体中央。若将染色体全长分为8等份,则着丝粒位于染色体纵轴的1/2~5/8之间,着丝粒将染色体分为长短相近的两个臂;②亚中着丝粒染色体,着丝粒位于染色体纵轴的5/8~7/8之间,着丝粒将染色体分为长短不同的两个臂;③近端着丝粒染色体,着丝粒靠近一端,位于染色体纵轴的7/8~末端之间,短臂很短;④端着丝粒染色体,着丝粒位于染色体的末端,没有短臂。人类染色体只有前三种类型,即中着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体和近端着丝粒染色体三种。3染色体显带:显带染色体是染色体标本通过一定程序解决,并用特定染料染色,使染色体沿其长轴显现明暗或深浅相间的横行带纹,称为染色体带,这种使染色体显带的办法,称为显带技术。它能显示染色体本身更细微的构造,有助于精确地识别每一条染色体及诊疗染色体异常疾病。显带技术重要有G带分析、C带分析、Q带分析、R带分析、T带分析、N带分析和高分辩染色体技术等。4.染色体核型:一种体细胞中的全部染色体,按其大小、形态特性次序排列所构成的图像就称为核型。将待测细胞的核型进行染色体数目、形态特性的分析,拟定其与否与正常核型完全一致,称为核型分析。5.染色体数目异常:以人二倍体数目为原则,体细胞的染色体数目(整组或整条)的增加或减少,称为染色体数目畸变。涉及整倍体变化和非整倍体变化两种形式。6染色体构造畸变:
染色体构造畸变的发生受多个因素的影响,如物理因素、化学因素、生物因素和遗传因素等。在这些因素的作用下,首先是染色体发生断裂,然后是断裂片段的重接。断裂的片段如果在原来的位置上重新接合,称为愈合或重叠,即染色体恢复正常,不引发遗传效应。如果染色体断裂后未在原位重接,也就是断裂片段移动位置与其它片段相接或者丢失,则可引发染色体构造畸变又称染色体重排。无论数目畸变,还是构造畸变,其实质是涉及染色体或染色体节段上基因群的增减或位置的转移,使遗传物质发生了变化,成果都能够造成染色体异常综合征,或染色体病。7.染色体病:染色体数目或构造异常引发的疾病称为染色体病。8.与染色体数目异常有关的疾病:单体综合征、三体综合症、21三体综合症、罗伯逊易位(平衡易位)、Turner综合征染色体畸变可发生在细胞周期的任何一种阶段。与染色体构造畸变有关的疾病:猫叫综合征、线粒体遗传:1.线粒体DNA的特点:线粒体DNA(mtDNA)是独立于细胞核染色体外的又一基因组,被称为人类第25号染色体,遗传特点体现为非孟德尔遗传方式,又称核外遗传。mtDNA分子量小,构造简朴,进化速度快,无组织特异性,含有特殊的构造特性、遗传特性和重要功效,并且在细胞中含量丰富(几乎每个人体细胞中都含有数以百计的线粒体,一种线粒体内有2~10个拷贝的DNA),易于纯化,是研究基因构造和体现、调控的良好模型,在人类学、发育生物学、分子生物学、临床医学、法医学等领域受到广泛的重视,并获得令人瞩目的成就。2.线粒体遗传的母系遗传:在精卵结合时,卵母细胞拥有上百万拷贝的mtDNA,而精子中只有极少的线粒体,受精时几乎不进入受精卵,因此,受精卵中的线粒体DNA几乎全都来自于卵子,来源于精子的mtDNA对表型无明显作用,这种双亲信息的不等量体现决定了线粒体遗传病的传递方式不符合孟德尔遗传,而是体现为母系遗传,即母亲将mtDNA传递给她的儿子和女儿,但只有女儿能将其mtDNA传递给下一代3.遗传瓶颈效应:异质性在亲子代之间的传递非常复杂,人类的每个卵细胞中大概有10万个mtDNA,但只有随机的一小部分(2~200个)能够进入成熟的卵细胞传给子代,这种卵细胞形成期mtDNA数量剧减的过程称“遗传瓶颈效应”。瓶颈效应限制了其下传的mtDNA的数量及种类,造成子代个体间明显的异质性差别,甚至同卵双生子也可体现为不同的异质性水平。4.异质性:在克隆和测序的研究中发现某些个体同时存在两种或两种以上类型的mtDNA,称为异质性。普通体现为:eq\o\ac(○,1)同一种体不同组织、同一组织不同细胞、同一细胞甚至同一线粒体内有不同的mtDNA拷贝;②同一种体在不同的发育时期产生不同的mtDNA。5.阈值效应:能引发特定组织器官功效障碍的突变mtDNA的最少数量称阈值。在特定组织中,突变型mtDNA积累到一定程度,超出阈值时,能量的产生就会急剧地降到正常的细胞、组织和器官的功效最低需求量下列,引发某些器官或组织功效异常,其能量缺损程度与突变型mtDNA所占的比例大致相称。6.线粒体遗传含有半自主性7.高频突变:mtDNA突变率比nDNA高10~20倍,其因素有下列几点:①mtDNA中基因排列非常紧凑,任何mtDNA的突变都可能会影响到其基因组内的某一重要功效区域;
②mtDNA是裸露的分子,不与组蛋白结合,缺少组蛋白的保护;
③mtDNA位于线粒体内膜附近,直接暴露于呼吸链代谢产生的超氧粒子和电子传递产生的羟自由基中,极易受氧化损伤。如:mtDNA链上的脱氧鸟苷(dG)可转化成羟基脱氧鸟苷(8-OH-dG),造成mtDNA点突变或缺失;④mtDNA复制频率较高,复制时不对称。亲代H链被替代下来后,长时间处在单链状态,直至子代L链合成,而单链DNA可自发脱氨基,造成点突变;
⑤缺少有效的DNA损伤修复能力。拟定一种mtDNA与否为致病性突变,有下列几个原则:eq\o\ac(○,1)突变发生于高度保守的序列或发生突变的位点有明显的功效重要性;
②该突变可引发呼吸链缺损;
③正常人群中未发现该mtDNA突变类型,在来自不同家系但有类似表型的患者中发现相似的突变;
④有异质性存在,并且异质性程度与疾病严重程度正有关。8.线粒体遗传的特点:高频突变、母系遗传、分派的随机性、阈值效应免疫遗传学:ABO血型系统:ABO血型系统是正常人血清中已知惟一存在天然抗体的血型系统。除红细胞外,许多其它组织细胞中(如淋巴细胞、血小板、内皮细胞和上皮细胞等)也存在该系统的抗原,因此红细胞外的ABO系统又称为组织血型抗原,它是输血和器官移植中重要的血型系统。另外,80%的汉族个体的体液中(脑脊液除外)也存在ABO抗原物质,为分泌型ABO抗原Rh血型系统:1940年Landsteiner和Wiener发现,以恒河猴红细胞免疫家兔,家兔的抗血清能够凝集约85%的白种人红细胞。由此可将人群划分为Rh阳性(凝集者)和Rh阴性(不凝集者)两大类。与此有关的血型系统称为Rh血型系统。HLA:人类白细胞抗原又称为重要组织相容性抗原(MHA),它分布在全部有核细胞表面,由于这类抗原首先在白细胞上发现,因此被称为白细胞抗原,这类抗原决定着机体的组织相容性,对排斥应答起着决定性作用。编码这类抗原的基因群称为重要组织相容性复合体,在人类称为HLA复合体,或称HLA系统。该领域的研究发展十分快速,为许多疾病特别是本身免疫性疾病、肿瘤、感染性疾病的防止、诊疗和治疗提供协助。HLA复合体是人类中最复杂、最富有多态性的遗传系统。HLA复合体位于6p21.31,全长3600kb,已经拟定地基因位点有224个,其中128个为功效型基因,含有体现产物。HLA复合体含有下列几个特点:①是免疫功效有关基因最集中、最多的一种区域,128个功效性基因中39.8%含有免疫功效;
②是基因密度最高的一种区域,平均每16kb就有一种基因;
③是最富有多态性的一种区域,因此也是一种抱负的遗传标记区域,但高度多态性为在器官移植中选择适宜的供体带来了困难;
④是与疾病关联最为亲密的一种区域。连锁不平衡:HLA不同基因座位的各等位基因在人群中以一定的频率出现。在某一群体中,不同座位上某两个等位基因出现在同一条单元型上的频率与预期的随机频率之间存在明显差别的现象,称连锁不平衡本身免疫性疾病(AID)是由于正常免疫耐受功效受损造成免疫细胞及其成分对本身组织构造和功效的破坏,并出现一定临床体现的一类疾病免疫应答:是机体免疫系统对抗原刺激所产生的以排除抗原为目的的生理过程。这个过程是免疫系统各部分生理功效的综合体现,涉及了抗原递呈、淋巴细胞活化、免疫分子形成及免疫效应发生等一系列的生理反映。免疫活性细胞(T淋巴细胞,B淋巴细胞)识别抗原,产生应答(活化、增殖、分化等)并将抗原破坏和/或去除的全过程称为免疫应答。固有免疫应答:亦称固有免疫、天然免疫或非特异性免疫,是指机体在种系发生和进化过程中逐步形成的一种天然免疫防御功效,构成机体抵抗病原生物入侵的第一道防线。参加固有免疫的细胞如单核-巨噬细胞、树突状细胞、粒细胞、NK细胞和NKT细胞。适应性免疫应答:是指体内抗原特异性T/B淋巴细胞接受抗原刺激后,本身活化、增殖、分化为效应细胞,产生一系列生物学效应的全过程。肿瘤属于体细胞遗传病,是细胞异常增殖所形成的细胞群。肿瘤形成后可在原位继续生长,也可转移并进入其它组织器官,而侵袭到其它部位的肿瘤恶性程度更高。Bloom综合症临床体现:身材矮小,慢性感染,免疫功效缺点,日光敏感性面部红斑和轻度颜面部畸形,多在30岁前发生多个肿瘤和白血病。染色体不稳定或基因组不稳定性是BS患者细胞遗传学的明显特性,重要体现在:①体外培养的BS细胞株的染色体易发生断裂并易形成构造畸变,体内BS细胞如颊粘膜细胞在分裂间期常可见细胞内出现多个微核构造。②BS细胞的染色体易位发生在染色体的同源序列之剑,从而出现频发的姐妹染色单体交换现象。③不仅在编码序列之间,并且在非编码序列之间也同样存在BS体细胞的断裂性突变。④培养的BS细胞中常见四射体构造,特别常见于短期培养的BS淋巴细胞中,但在正常人的细胞中却罕见。着色性干皮病是一种罕见的,致死性AR遗传病,发生率为1/250000.XP的重要临床特点为早发的来源于皮肤上皮鳞状细胞或基底细胞的皮肤癌,另外还涉及性发育不良,生长缓慢,伴智力低下的神经异常,小头和神经性耳聋。XP患者皮肤有许多色素斑点,常是皮肤癌的发生部位;另外也易患某些其它肿瘤,涉及恶性黑色素瘤,肉瘤等。他们对光极其敏感,皮肤、眼和舌部易受损;有神经系统异常且学习能力差。XP患者极少能活过20岁。视网膜母细胞瘤是婴儿视网膜发生的恶性肿瘤,发病率约1/0个活婴,大概40%的视网膜母细胞瘤是遗传性的,子代通过生殖细胞遗传一种突变的RB1基因。如果在一种视网膜细胞中发生一次体细胞突变,剩余的一种正常等位基因失活则可产生肿瘤。患病的幼童大多双眼均受累,家族性视网膜母细胞瘤往往体现为显性遗传和外显不全。另有60%的视网膜母细胞瘤是散发性的,这些病例的视网膜母细胞往往一种细胞中的两个RB1等位基因因体细胞突变而失活,由于这种状况的发生比较稀有,因此往往发病时只体现为单侧肿瘤,并且比家族性的发病年纪要晚。乳腺癌:乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,据资料统计,发病率占全身多个恶性肿瘤的7-10%。它的发病常与遗传有关,以及40—60岁之间、绝经期前后的妇女发病率较高。仅约1-2%的乳腺患者是男性。普通发生在乳房腺上皮组织的恶性肿瘤。是一种严重影响妇女身心健康甚至危及生命的最常见的恶性肿瘤之一,男性乳腺癌罕见。重要症状体现为:乳腺肿块、乳腺疼痛、乳头溢液、乳头变化、皮肤变化、腋窝淋巴结肿大。当代医学证明乳腺癌有家族史,也称家族性癌,临床已证明,乳腺癌患者女性家庭中有外祖母或母亲、姐妹等患乳腺癌,这符合常染色体显性遗传,是一种部位特异性遗传类型,其家眷组员感性的肿瘤是乳腺癌。这里提示患有乳腺增生或纤维瘤的患者,应当警惕并主动治疗,避免患乳腺癌,以及遗传给本人,再遗传给儿女的恶性循环现象发生,由于乳腺癌高危家族中易患基因突变。乳腺癌是乳房腺上皮细胞在多个致癌因子作用下,发生了基因突变,致使细胞增生失控。由于癌细胞的生物行为发生了变化,呈现出无序、无限制的恶性增生。它的组织学体现形式是大量的幼稚化的癌细胞无限增殖和无序状地拥挤成团,挤压并侵蚀破坏周边的正常组织,破坏乳房的正常组织构造。Rous肉瘤病毒:属于致癌RNA病毒的引发肉瘤的病毒之总称。在体内引发非上皮性实体肿瘤(肉瘤),而在细胞培养系中转化为成纤维细胞。自劳斯于19从鸡的可移植性肿瘤(劳斯肉瘤)中分离到病原病毒以来,在禽类中所分离到的许多肉瘤病毒均称劳斯肉瘤病毒,或称为禽类肉瘤病毒。在小鼠中从小鼠白血病病毒的材料里以多个方式所分离到的病毒,都称为小鼠肉瘤病毒。除此之外还分离到猫肉瘤病毒。癌基因:是一类影响正常细胞生长和发育的基因。又称转化基因,它们一旦活化便能促使人或动物的正常细胞发生癌变。病毒癌基因:存在于病毒(大多是逆转录病毒)基因组中能使靶细胞发生恶性转化的基因。它不编码病毒构造成分,对病毒无复制作用,但是当受到外界的条件激活时可产生诱导肿瘤发生的作用原癌基因是细胞内与细胞增殖有关的基因,是维持机体正常生命活动所必须的,在进化上高等保守。当原癌基因的构造或调控区发生变异,基因产物增多或活性增强时,使细胞过分增殖,从而形成肿瘤。肿瘤细胞中存在着显形作用的癌基因,在正常细胞中有与之同源的正常基因,被称为原癌基因细胞癌基因:存在于正常的细胞基因组中,与病毒癌基因有同源序列,含有增进正常细胞生长、增殖、分化和发育等生理功效。在正常细胞内未激活的细胞癌基因叫原癌基因,当其受到某些条件激活时,构造和体现发生异常,能使细胞发生恶性转化。细胞癌基因对细胞的生长、分化和功效活动是至关紧要的。正常的细胞癌基因并不致癌,只是当它们异常体现或其体现产物异常时才会造成细胞的恶性转化,迄今发现的细胞癌基因都是某些有十分重要的功效“看家基因”,并且是高度保守的。原癌基因的激活:调节突变——生长因子基因被激活——体现或分泌的增加构造突变——生长因子受体,信号传导蛋白被激活——持续的细胞增殖信号易位,反转录病毒插入——核内癌基因被激活——过量体现基因扩增——核内癌基因被激活——过量体现P53基因:是一类细胞周期的调控因子,使细胞维持在静止期甚至自杀作用。P53的功效形式为一种四聚体,基因座上的两个等位基因均参加编码四聚体中的亚基,一种P53等位基因的突变可造成整个P53活性丧失,体现为“显性失活”的特性。二次突变假说:认为遗传性视网膜母细胞瘤家族持续传递时,已经携带了一种生殖细胞系的突变,这时若在体细胞(如视网膜细胞)内再发生一次体细胞突变,即产生肿瘤,这种事件较易发生,因此发病年纪较早。而散发性的是由于一种细胞内的两次体细胞突变而产生的,发病率较低或不易发生,因此发病年纪较晚。点突变:原癌基因中由于单个碱基突变而变化编码蛋白的功效,或使基因激活并出现功效变异。是癌的早期变化,含有明显的使动作用。八.遗传病诊疗系谱分析是理解遗传病的一种惯用的办法。其基本程序是先对某家族各组员出现的某种遗传病的状况进行具体的调查,再以特定的符号和格式绘制成反映家族各组员互有关系和发生状况的图解,然后根据孟德尔定律对各组员的体现型和基因型进行分析。细胞遗传学检查:染色体检查或核型分析,是辅助诊疗和对染色体病确诊的重要办法。运用高分辨染色体显带技术,能够更精确的发现和拟定更多的染色体数目和构造异常,并发现新的微小畸变综合症,把疾病有关基因拟定在一种较小的范畴内。生化检查:是遗传病诊疗的重要辅助手段,重要是对由于基因突变所引发的酶和蛋白质的定量和定性分析,对单基因病和先天性代谢病进行诊疗,涉及普通的临床生化检查和针对遗传病的特意检查。Southern印迹杂交技术是分子生物学领域中最惯用的具体办法之一。其基本原理是:含有一定同源性的两条核酸单链在一定的条件下,可按碱基互补的原则形成双链,此杂交过程是高度特异的。由于核酸分子的高度特异性及检测办法的敏捷性,综合凝胶电泳和核酸内切限制酶分析的成果,便可绘制出DNA分子的限制图谱。但为了进一步构建出DNA分子的遗传图,或进行目的基因序列的测定以满足基因克隆的特殊规定,还必须掌握DNA分子中基因编码区的大小和位置。有关这类数据资料可应用Southern印迹杂交技术获得。Southern印迹杂交技术涉及两个重要过程:一是将待测定核酸分子通过一定的办法转移并结合到一定的固相支持物(硝酸纤维素膜或尼龙膜)上,即印迹;二是固定于膜上的核酸同位素标记的探针在一定的温度和离子强度下退火,即分子杂交过程。Northern印迹杂交。这是一种将RNA从琼脂糖凝胶中转印到硝酸纤维素膜上的办法。DNA印迹技术由Southern于1975年创立,称为Southern印迹技术,RNA印迹技术正好与DNA相对应,故被称为Northern印迹杂交。Northern印迹杂交的RNA吸印与Southern印迹杂交的DNA吸印办法类似,只是在进样前用甲基氢氧化银、乙二醛或甲醛使RNA变性,而不用NaOH,由于它会水解RNA的2'-羟基基团。Western免疫印迹,是将蛋白质转移到膜上,然后运用抗体进行检测。与Southern或Northern杂交办法类似,但WesternBlot采用的是聚丙烯酰胺凝胶电泳,被检测物是蛋白质,“探针”是抗体,“显色”用标记的二抗。通过PAGE分离的蛋白质样品,转移到固相载体(例如硝酸纤维素薄膜)上,固相载体以非共价键形式吸附蛋白质,且能保持电泳分离的多肽类型及其生物学活性不变。以固相载体上的蛋白质或多肽作为抗原,与对应的抗体起免疫反映,再与酶或同位素标记的第二抗体起反映,通过底物显色或放射自显影以检测电泳分离的特异性目的基因体现的蛋白成分。该技术也广泛应用于检测蛋白水平的体现。印迹技术的核心过程能够简朴描述为将待检测的生物大分子经电泳等办法分离后转移并固定在膜(如:硝酸纤维素膜、PVDF膜、尼龙膜)上,然后用特异性识别物质(如探针)去识别,最后经显色反映(同位素放射自显影、荧光、化学发光等)在膜上显示出成果印迹。PCR技术:聚合酶链式反映,其英文是体外酶促合成特异DNA片段的一种办法,由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反映构成一种周期,循环进行,使目的DNA得以快速扩增,含有特异性强、敏捷度高、操作简便、省时等特点。它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究,还可用于疾病病的诊疗或任何有DNA,RNA的地方.FISH技术:FISH技术是一种重要的非放射性原位杂交技术。它的基本原理是:将DNA(或RNA)探针用特殊的核苷酸分子标记,然后将探针直接杂交到染色体或DNA纤维切片上,再用与荧光素分子偶联的单克隆抗体与探针分子特异性结合来检测DNA序列在染色体或DNA纤维切片上的定性、定位、相对定量分析.FISH含有安全、快速、敏捷度高、探针能长久保存、能同时显示多个颜色等优点,不仅能显示中期分裂相,还能显示于间期核.同时在荧光原位杂交基础上又发展了多彩色荧光原位杂交技术和染色质纤维荧光原位杂交技术.限制性片段长度多态性(RFLP)技术的原理是检测DNA在限制性内切酶酶切后形成的特定DNA片段的大小。因此但凡能够引发酶切位点变异的突变如点突变(新产生和去除酶切位点)和一段DNA的重新组织(如插入和缺失造成酶切位点间的长度发生变化)等均可造成RFLP的产生。斑点杂交:是指将待测的DNA变性后点加在硝酸纤维素膜(或尼龙膜,NC膜)上,用已标记的探针进行杂交,洗膜(除去未接合的探针),放射自显影,判断与否有杂交及其杂交强度,重要用于基因缺失或拷贝数变化的检测。PCR-ASO为等位基因特异性寡核苷酸杂交法(ASO)的简称,是基于核酸杂交的一种办法。根据已知基因突变位点的碱基序列,设计和制备野生型或突变型基因序列互补的两种探针,分别与被检测者样品中的DNA分子进行杂交,根据样品与两种探针杂交信号的强弱,拟定与否存在基因突变,判断被检者是突变基因的纯合子或杂合体。DNA芯片:DNA芯片技术是指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接将大量的DNA探针以显微打印的方式有序地固化于支持物表面,然后与标记的样品杂交,通过对杂交信号的检测分析,即可获得样品的遗传信息。由于惯用计算机硅芯片作为固相支持物,因此称为DNA芯片。基因诊疗又称DNA诊疗或分子诊疗,通过分子生物学和分子遗传学的技术,直接检测出分子构造水平和体现水平与否异常,从而对疾病做出判断。出生前诊疗对象:①夫妇之一有染色体畸变,特别是平衡易位携带者,或者夫妇染色体正常但生育过染色体病患儿的孕妇。②35岁以上的孕妇。③夫妇之一有开放神经管畸形或生育过这种患儿的孕妇。④夫妇之一有先天性代谢缺点,或生育过这种患儿的孕妇。⑤X连锁遗传病致病基因携带者孕妇。⑥有习惯性流产史的孕妇。⑦羊水过多的孕妇。⑧夫妇之一有致畸因素接触史的孕妇。⑨有遗传病家族史,又是近亲结婚的孕妇。出生前诊疗办法:B超羊膜穿刺绒毛取样法脐带穿刺术胎儿镜检查分离孕妇外周血中的胎儿细胞植入前诊疗基因治疗:运用重组DNA技术,将含有正常基因及其体现所需的序列导入到病变细胞或体细胞中,以替代或赔偿缺点基因的功效,或克制基因的过分体现,从而达成治疗的目的。普通方略:1。基因修正:通过特定的办法对突变的DNA进行原位修复2.基因替代:去除整个变异基因,用有功效的正常基因取代之3.基因增强:将目的基因导入病变细胞或其它细胞4.基因克制或基因失火:导入外源基因去干扰,克制有害基因的体现普通办法:物理办法化学法膜融正当受体载体转移法同源重组法病毒介导转移法逆转录病毒介导法将外源基因替代病毒基因组的反式元件,通过顺式元件的调控序列和感染成分重组病毒载体,然后注射到MII期的卵母细胞,体外受精和筛选。即将目的基因重组到逆转录病毒载体上,制成高浓度的病毒颗粒,人为感染着床前或着床后的胚胎,也能够直接将胚胎与能释放逆转录病毒的单层培养细胞共孵育以达成感染的目的,通过病毒将外源目的基因插入整合到宿主基因组DNA中去。基因治疗的安全性问题:病毒在体内回复突变或复制与活化、生殖细胞被侵染、癌基因被激活、抑癌基因被克制以及免疫反映等。十杂谈1、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因体现却发生了可遗传的变化。这种变化是细胞内除了遗传信息以外的其它可遗传物质发生的变化,且这种变化在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。表观遗传的现象诸多,已知的有DNA甲基化,基因组印记和DNA编辑、基因沉默、核仁显性和休眠转座子激活等。2、DNA甲基化是最早发现的修饰途径之一,大量研究表明,DNA甲基化能引发染色质构造、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质互相作用方式的变化,从而控制基因体现。在甲基转移酶的催化下,DNA的CG两个核苷酸的胞嘧啶被选择性地添加甲基,形成5-甲基胞嘧啶,这常见于基因的5'-CG-3'序列。大多数脊椎动物基因组DNA都有少量的甲基化胞嘧啶,重要集中在基因5'端的非编码区,并成簇存在。甲基化位点可随DNA的复制而遗传,由于DNA复制后,甲基化酶可将新合成的未甲基化的位点进行甲基化。DNA的甲基化可引发基因的失活。DNA甲基化重要形成5-甲基胞嘧啶(5-mC)和少量的N6-甲基嘌呤(N6-mA)及7-甲基鸟嘌呤(7-mG)3、染色质重塑DNA复制、转录、修复、重组在染色质水平发生,这些过程中,染色质重塑可造成核小体位置和构造的变化,引发染色质变化。4、基因组印记越来越多的研究显示一种个体来自双亲的某些同源染色体或等位基因存在着功效上的差别,因此当它们发生相似的变化时,所形成的表型却不同,这种现象称为遗传印记或基因组印记或亲代印记。5、重组DNA是一种人工合成的\o"脱氧核糖核酸"脱氧核糖核酸。它是把普通不同时出现的\o"DNA序列"DNA序列组合到一起而产生的。从\o"遺傳工程"遺傳工程的观点来看重組DNA是把有关的DNA添加到已有生物的\o"基因組"基因組中,例如细菌的\o"质粒"质粒中,其目的是为了变化或者添加特别是的特性,例如免疫。重組DNA与\o"遺傳重組"遺傳重組不是一回事。它不是重组细胞内或者染色体上已经存在的基因组,而完全是通过外部工程达成的。重组蛋白质是从重組DNA合成出来的蛋白质。工具酶①限制性内切酶(RE)是其中最重要的工具酶之一。它是一类
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