05疾病的单基因遗传

1、05疾病的单基因遗传Monogenic Inheritance疾病的单基因遗传n 前言n 系谱与系谱分析法n 常染色体显性遗传病的遗传n 常染色体隐性遗传病的遗传n X连锁显性遗传病的遗传n X连锁隐性遗传病的遗传Y连锁遗传病的遗传n 影响单基因遗传病分析的因素前言单基因遗传病人类基因病分类多基因遗传病单基因遗传病（single-gene disorder， monogenic disorder）疾病的发生主要受一对等位基因控制，它们的传递方式遵循孟德尔遗传律。单基因遗传病分类：常染色体遗传常染色体显性遗常染色体隐性遗传X伴性遗传X伴性显性遗传X连锁隐性遗传Y连锁遗传系谱与系谱分析法(pedi

2、gree analysis)n 系谱从先证者(proband)入手，追溯调查其所有 成员（直系亲属和旁系亲属）的数目、亲属关系及某种遗传病（或性状）的分布等资料，并按一定格式将这些资料绘制而成的图解。n 先证者（proband）是某个 中第一个被医生或遗传研究者发现的罹患某种遗传病的患者或具有某种性状的成员。口男性D-0D O结婚女性婚外恋 性别不确定曰 O 出生后代数痰婚D=O近亲结婚 患者辛单卵双生儿I常染色体性状的杂合子性连锁陷性性状的携带者 双卵双生儿先证者飞1已死亡个体辛单、双卵未知双生儿夏出生前死亡流产II臣 ）家系中成员序，了心， 飞 纽者为第ll心 2个勹 收 养儿无后代JO送

3、养儿嗖常染色体显性遗传病的遗传 (autosomaldominant inheritance)一、常染色体显性遗传典型系谱二、染色体显性遗传病杂合子患者与正常人婚配图解三、常染色体完全显性遗传的特征n 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n 患者的双亲中必有一个为患者，但绝大多数为杂合子， 患者的同胞中约有1/2的可能性也为患者；n 系谱中可见本病的连续传递，即通常连续几代都可以 看到患者；n 双亲无病时，子女一般不会患病（除非发生新的基因 突变）。常染色体显性遗传病举例性高胆固醇血症n 急性间歇性卟啉症n 成骨不全n 神经纤维瘤n 多发性 性结肠息

4、肉n 珠蛋白生成障碍性贫血n 肌强直性营养不良例如：短指症l I1 ml 卢r 叩 已 l1-EnTe .， 产上.L.1|h气Il品lllll rr如5,5 6,5,5,55-.5V邸，B，七8,E俨-邸 .Tl讫氏四仿飞7.:k圈,-了l三霓.Jli_L11 卢/i:七3._L- II七I ,-.，令，厂.I. /，.: 一 一I - _. - )飞 了 广 立 ， 突 _;剞一，Y）1(b ).Narm al例如：蜘蛛样指趾综合征主动脉畸形例如：蜘蛛样指趾综合征例如：神经纤维瘤例如：多发性 性结肠息肉常染色体隐性遗传病的遗传一、常染色体隐性遗传典型系谱三、常染色体完全隐性遗传的特征n 由

5、于基因位于常染色体上，所以它的发生与性别 无关，男女发病机会相等；n 系谱中患者的分布往往是散发的，通常看不到连 续传递现象，有时在整个系谱中甚至只有先证者 一个患者；n 患者的双亲表型往往正常，但都是致病基因的携 带者，此时出生患儿的可能性约占1/4，患儿的正 常同胞中有2/3的可能性为携带者；n 近亲婚配时，子女中隐性遗传病的发病率要比非 近亲婚配者高得多。这是由于他们来自共同的祖 先，往往具有某种共同的基因。二、常染色体隐性遗传病杂合子患者与正常人婚配图解四、常染色体隐性遗传病举例n 镰状细胞贫血n 婴儿黑朦性 n -地中海贫血n 同型胱氨酸尿症n 苯 尿症n 尿黑酸尿症n Friedr

6、eich性共济失调n 半乳糖血症n 肝豆状核变性n 粘多糖累积症I型患者眼病例如：婴儿黑朦性痴呆底变例如：肝豆状核变性X连锁显性遗传病的遗传一、X连锁显性遗传病典型系谱二、X连锁显性遗传病婚配图解三、X连锁显性遗传特点：n 人群中女性患者比男性患者约多一倍，前者病情常较轻；n 患者的双亲中必有一名是该病患者；n 男性患者的女儿全部都为患者，儿子全部正常n 女性患者（杂合子）的子女中各有50的可能性是该病的患者；n 系谱中常可看到连续传递现象，这点与常染色体显性遗传一致。X连锁显性遗传病举例n 口面指综合征n I型高氨血症n I型(鸟氨酸氨甲酰基转移酶缺乏)n Alport综合征色素失调症例如：

7、色素失调例如：抗维生素D佝偻病例如：抗维生素D佝偻病例如：口面指综合征X连锁隐性遗传病的遗传一、X连锁隐性遗传病的遗传典型系谱二、X连锁隐性遗传病的遗传婚配图解三、X连锁隐性遗传病的遗传特点：n 人群中男性患者远较女性患者多，系谱中往往只 有男性患者；n 双亲无病时，儿子可能发病，女儿则不会发病； 儿子如果发病，母亲肯定是一个携带者，女儿也 有1/2的可能性为携带者；n 男性患者的兄弟、外祖父、舅父、姨表兄弟、外 甥、外孙等也有可能是患者；n 如果女性是一患者，其父亲一定也是患者，母亲 一定是携带者。X连锁隐性遗传病举例n 色盲n 鱼鳞癣n Lesch-Nyhan综合征n 眼白化病n Hunt

8、er综合征n 无丙种球蛋白血症n Fabry病(糖鞘脂贮积症)n Wiskott-Aldrich综合征n G-6-PD缺乏症n 肾性尿崩症n 慢性肉芽肿病n 血友病B例如：血友病关节腔因多次而致关节肿大例如：鱼鳞病例如：色盲Y连锁遗传病的遗传一、Y连锁遗传病的遗传典型系谱三、Y连锁遗传病的遗传特点：n 具有Y连锁基因者均为男性，这些基因将随Y染色体进行传递，父转子、子传孙，因此称为全男性遗传。Y连锁遗传病的遗传举例例如：外耳道多毛影响单基因遗传病分析的因素n 表现度 expressivity表现度是基因在个体中的表现程度，或者说具有同一基因型的不同个体或同一个体的不 同部位，由于各自遗传背景的

9、不同，所表现的 程度可有显著的并异。例如：多指症致病基因可以表现左右手指数多少的不一。n 外显率penetrance是某一显性基因（在杂合状态下）或纯合隐性基因在一个群体中得以表现的百分比。外显率等于100时为完全外显（complete penetrance）；低于100时则为外显不全或不完 全外显（incomplete penetrance）。以多指（趾）症为例：在调查某一群体后，推测具有该致病基因的个体数为25人，而实际具有多指（趾）表型的人类为20人。因此，所调查群体中该致病基因的外显率为20/25100=80。n 拟表型phenocopy由于环境因素的作用使个体的表型恰好与某一特定基因

10、所产生的表型相同或相似，这种由环境因素引起的表型称为拟表型。例如：先天性聋哑/药物致聋哑n 基因多效性genetic pleiotropy一个基因可以决定或影响多个性状。例如：半乳糖血症：智能低下/黄疸、腹水、肝硬化/白内障者肝肝豆脏状病核变变性患肝豆状核变性：肝损伤/神经异常肝豆状核变性患者神经组织病变n 遗传异质性genetic heterogeneity一种性状可以由多个不同的基因控制。例如：智能低下： Tay-Sachs/PKU/半乳糖血症n 遗传早显anticipation遗传早现是指一些遗传病（通常为显性遗传病）在连续几代的遗传中，发病年龄提前而且病情严重程度增加。例如：n 延迟显

11、性 delayed dominance杂合子在生命的早期，因致病基因并不表达或虽表达但尚不足以引起明显的临床表现，只在达到一定的年龄后才表现出疾病，这一显性形式称为延迟显性。例如：Huntington舞蹈病常于3040岁间发病。n 从性遗传sex-conditioned inheritance位于常染色体上的基因，由于性别的差异而显示出男女性分布比例上的差异或基因表达程度上的差异。例如：秃发n 限性遗传 sex-limited inheritance常染色体上的基因，由于基因表达的性别限制， 只在一种性别表现，而在另一种性别则完全不能表现。例如：女性的子宫 积水症，男性的前列腺癌等。n 不完全

12、显性遗传 incomplete dominace也称为半显性（semi-dominance）遗传。它是杂合子Dd的表现介于显性纯合子DD和隐性纯合子dd的表现型之间，即在杂合子Dd中显性基因D和隐性基因d的作用均得到一定程度的表现。n 例如：PTC尝味能力TTTtttPTC尝味者杂合尝味者味盲1/7500001/30000001/500001/24000n 不规则显性遗传遗传是杂合子的显性基因由于某种原因而不表现出相应的性状，因此在系谱中可以出现隔代遗传的现象。n 共显性（codominance）是一对等位基因之间，没有显性和隐性的区别，在杂合体时两种基因的作用都完全表现出来。例如：ABO血型

13、(IA与 IB共显性）血型基因型AB型IA IBA型IA i /IA IAB型IB i/ IBIBO型iin 遗传印迹genetic imprinting越来越多的研究显示一个个体的同源染色体（或相应的一对等位基因）因分别来自其父方或母方，而表现出功能上的差异，因此当当它们其一发生改变时，所形成的表型也有不同，这种现象称为遗传印记或基因组印记（genomic imprinting）、亲代印记（parental imprinting）。例如：Huntington舞蹈病母亲传递不呈早发现象父亲传递呈早发现象n X染色体失活X inactivation即Lyon假说，女性两条X染色体在胚胎发育早期就

14、随机失活了其中的一条，因此女性的两条X 染色体存在嵌合现象。n 同一基因可产生不同突变同一基因的不同突变可引起显性或隐性遗传病。例如：珠蛋白基因突变导致地中海贫血127谷氨酰胺脯氨酸，+-Houston-地中海贫血AD26谷氨酸赖氨酸，+-E-地中海贫血, AR同一基因可产生显性或隐性突变的例子遗传病名称基因名称常染色体显例常染色体隐例全身性甲状腺 甲状腺素受体-1（THR1；3p24.3）全身性甲状腺素抗性全身性甲状腺素抗性素抗性（ THRB，甘340精） （THRB，外显子4-10缺失） 营养不良型大 胶原蛋VII型（COL7A1；3p21.3）显性营养不良型大疱性隐性营养不良型大疱性疱性

15、表皮松懈表皮松懈表皮松懈（COL7A1，甘2040丝） （COL7A1，甲硫-赖） 联合垂体激素 垂体特异性转录因子（PIT1；3p11）垂体激素缺乏症联合垂体激素缺乏症 缺乏症联合（PIT1，精271色）（PIT1，精172终止） 视网膜色素视紫质（RHO；3q21-q24）变性视网膜色素变性-4视网膜色素变性（视紫质相关视网膜（RHO，内含子4给色素变性，RHO，脯23组）（RHO，内含子4给位，+1，G-T）先天性肌强直 氯离子通道-1(CLCN1；7q35)先天性肌强直Thomsen型先天性肌强直Becker型(CLCN1，甘230谷)（CLCN1，苯丙413半胱) -地中海贫血 珠蛋白(HBB；11p15.5)-Houston-地中海贫血-E-地中海贫血（HBB，谷氨酰胺127脯）（HBB，谷26赖）Von Willebrand病 VWF（12p13.3）Von Willebrand病I型Von Willebrand病Normardy-1（VWF，精854谷氨酰胺）（ VWF,苏28甲硫）Bernard-Soulier 血小板糖蛋白Ib(GP1BA,17p)综合征常染色体显性Bernard-Soulier综合征Bernard-Soulier病(GP1BA，亮57苯丙)（GP1BA，色343终止） 孤立型生长激素 生长激素-1(