基因突变的效应.ppt

1、第 四 章 基因突变的细胞分子生物学效应,基因是细胞内遗传信息的物质载体；蛋白质是基因功能的主要体现者。亦即，细胞的一切生命活动现象，最终体现为蛋白质的各种结构特征和功能活动状况。因此，在以遗传因素为主导因素或主要病因的疾病中，基因突变的直接细胞分子生物学效应，就是改变了由其所编码的多肽链的质量或数量，导致蛋白质结构功能异常。而细胞生理活动的异常及机体遗传性状的改变，则是蛋白质结构功能异常的结果。,阅读与理解,基因是细胞内遗传信息的物质载体； 蛋白质是基因功能的主要体现者。亦即，细胞的一切生命活动现象，最终地体现为蛋白质的各种结构特征和功能活动状况。因此，在以遗传因素为主导因素或主要病因的疾病

2、中， 基因突变的直接细胞分子生物学效应，就是改变了由其所编码的多肽链的质量或数量，导致蛋白质结构功能异常。而细胞生理活动的异常及机体遗传性状的改变，则是蛋白质结构功能异常的结果。,第一节 基因突变致蛋白质功能异常 （讲授/掌握）,一、突变导致生成异常蛋白 （一）影响蛋白质的生物合成 1原发性影响蛋白质合成 2继发性影响蛋白质合成,（二）引起蛋白结构的改变 1原发性损害蛋白质的结构 2继发性损害蛋白质的结构,（三）影响蛋白质的亚细胞定位 1影响胞内转运的原发缺陷 2影响胞内转运的继发缺陷,（四）影响辅基结合/解离的突变 1原发性突变 2继发性突变,（五）影响蛋白亚基组成结构的突变 1影响亚基组装

3、的原发突变 2致蛋白结构失常的继发突变,二、突变导致蛋白产生异常功能 （一）导致功能丢失的突变 （二）导致功能增强的突变 （三）引起新特征形成的突变,三、突变致蛋白表达类型改变 （一）奢侈蛋白突变 （二）持家蛋白突变,四、突变蛋白的效应与表型的关系 （一）基因内不同突变可产生不同表型 （二）突变引发未能预测的临床效应,第二节 突变致性状改变的分子机制 （讲授/掌握）,一、基因突变引起酶分子的异常 （一）结构基因突变致酶蛋白结构异常 酶的活性完全丧失； 酶稳定性降低，易被降解而失去活性 酶与底物亲和性降低，代谢反应延滞 酶与辅助因子亲和性下降，影响活性 （二）调节基因突变致酶蛋白合成异常,二、酶

4、分子异常引起的代谢缺陷 （一）酶与代谢反应的关系,（二）酶缺陷对代谢反应的影响 1酶缺陷造成代谢底物缺乏 2酶缺陷导致代谢底（产）物堆积 堆积产物对机体的直接危害 堆积底（产）物激发代谢旁路开放,3酶缺陷导致代谢终产物缺乏 4酶缺失导致反馈调节失常,（二）酶缺陷对代谢反应的影响 1酶缺陷造成代谢底物缺乏 2酶缺陷导致代谢底（产）物堆积 （1）堆积产物对机体的直接危害 （2）堆积底物激发代谢旁路开放,三、非酶蛋白分子缺陷导致的分子病 （自学）,本 章 小 结,第一节 基因突变导致蛋白质功能异常 一、突变导致生成异常蛋白 （一）基因突变影响功能蛋白质的正常生物合成 1通过原发性损害机制造成对蛋白质

5、合成的影响 2通过继发性损害机制造成对蛋白质合成的影响 （二）基因突变引起功能蛋白正常结构的改变 1基因突变对蛋白质结构的原发性损害 2基因突变对蛋白质结构的继发性损害 （三）基因突变影响蛋白质的正常亚细胞定位 1影响蛋白质细胞内转运的原发性缺陷 2影响蛋白质细胞内转运的继发性缺陷 （四）突变影响功辅基基团或辅助因子与蛋白质结合或解离 1影响辅助因子与蛋白质结合解离的原发性突变 2影响辅助因子与蛋白质结合解离的继发性突变 （五）突变影响蛋白分子与亚基及其他因子之间结构组成关系 1影响蛋白质各组成亚单位之间相互组装的原发性突变 2导致组装后复合蛋白功能结构失常的继发性突变,二、突变导致蛋白产生异

6、常功能效应 （一）功能丢失突变 （二）功能增强突变 （三）新特征形成突变 三、突变导致组织细胞蛋白表达类型的改变 （一）奢侈蛋白突变 （二）持家蛋白突变 四、突变蛋白的病理学效应与相应临床表型之间的关系 （一）同一基因的不同突变产生不同的临床表型 （二）基因突变引发未能预测的临床效应,第二节 基因突变引起性状改变的分子生物学机制 一、基因突变引起酶分子的异常 （一）结构基因突变引起的酶蛋白结构异常 酶的功能活性完全丧失； 尚具有一定的功能活性； 酶底物的亲和性降低； 酶与辅助因子亲和性下降。 （二）调节基因突变引起的酶蛋白合成异常 二、酶分子异常引起的代谢缺陷 （一）酶与代谢反应的关系 （二）酶缺陷对代谢反应的影响 1酶缺陷造成代谢底物缺乏 2酶缺陷导致代谢底（产）物堆积 （1）堆积产物对