基因突變分子

1、關于基因突變的分子第一張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月基因突變的分子細胞生物學效應前言基因突變導致蛋白功能改變基因突變引起性狀改變的機制第二張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月基因突變蛋白功能改變細胞效應性狀改變第三張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月前言 人體疾病是細胞病變的綜合反映，而細胞病變則是細胞在致病因素的作用下，組成細胞的若干分子相互作用的結果。生物因素、理化因素和遺傳因素都可能通過各種途徑影響到細胞內的成分，從而導致細胞病變。第四張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月基因突變引起蛋白功能改變突變影響活性蛋白的生物合成突變改變了蛋白質的功能效應突變蛋白的細

2、胞定位與病變位置的關系蛋白質的分子異常與臨床表現的關系第五張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第六張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月一、突變蛋白原發(fā)性損害(primary abnormalities) 突變改變了蛋白質的一級結構繼發(fā)性損害(secondary abnormalities) 突變干擾多肽鏈的合成過程第七張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月突變蛋白突變與疾病的關系突變涉及的步驟原發(fā)損害病例繼發(fā)性損害病例核苷酸序列轉錄、RNA剪切地中海貧血、HPFH轉錄的調節(jié)急性間隙性卟啉癥mRNA翻譯地中海貧血翻譯的調節(jié)急性間隙性卟啉癥多肽多肽鏈折疊LDL受體突變2型翻譯后修飾

3、Ehlers-Danlos綜合征三維空間構象亞單位聚合、細胞定位膠原形成缺陷亞單位聚合和亞細胞定位的調節(jié)Zellweger綜合征、I細胞病生物學功能蛋白質降解Tay-Sachs病蛋白質降解的調節(jié)未知第八張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月影響mRNA和蛋白質合成的突變影響mRNA和蛋白質合成的原發(fā)缺陷 例如：-珠蛋白生成障礙性貧血 點突變導致轉錄受阻 -珠蛋白生成減少第九張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月影響mRNA和蛋白質合成速率的繼發(fā)缺陷 例如：急性間隙性卟啉癥血紅素的合成與急性卟啉癥的發(fā)生第十張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月例如：急性間隙性卟啉癥 缺乏PBG脫氨酶

4、使細胞內ALA、膽色素原不能轉化為血紅素，血紅素含量下降；而血紅素的下降則調節(jié)著ALA合成酶表達的增加ALA和膽色素原更嚴重的積聚，導致疾病。第十一張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月急性間隙性卟啉癥（青春期以后出現神經系統(tǒng)癥狀）急性間隙性卟啉癥患者患有急性間隙性卟啉癥的英王喬治第十二張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月影響蛋白質結構的突變 改變蛋白質結構的原發(fā)性突變例如：Huntington 舞蹈病第十三張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月例如：Huntington 舞蹈病第十四張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月影響蛋白質結構的繼發(fā)性因素-翻譯后修飾缺陷 例如：Eh

5、lers-Danlos綜合征型 賴氨酸羥化酶缺陷所致，膠原分子上的賴氨酸不能被羥化，使膠原分子間的連結發(fā)生障礙，而不能適應于組織細胞內膠原網絡結構的形成，最終而導致結締組織的結構改變和功能紊亂。第十五張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月Ehlers-Danlos綜合征第十六張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月影響蛋白質的亞細胞定位的因素 影響蛋白質細胞轉運的原發(fā)缺陷 例如：甲基丙二氨酸尿癥 甲基丙二酰輔酶A羧基變位酶基因突變，使其不能進入線粒體。線粒體內的甲基丙酰CoA因此不能轉變?yōu)殓牾oA，在線粒體內堆積而發(fā)病。第十七張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 影響蛋白質細胞

6、內轉運的繼發(fā)因素 例如：I-細胞病 溶酶體內的酸性水解酶的轉運受阻，甘露糖轉變?yōu)镸-6-P的酶缺陷，致酸性水解酶不能進入溶酶體而堆積于細胞質中并釋放到體液中。第十八張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月I-細胞病 患者具有多種臨床效應，包括骨骼異常、嚴重的生長遲緩和智力低下等。 第十九張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月影響蛋白質與其它因子結合的突變 影響亞單位組裝成多聚體相互集積的原發(fā)突變 例如：成骨不全癥 蛋白亞單位親和力減低，如型膠原組裝異常致使骨發(fā)育不良。第二十張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月由于不能形成多聚體蛋白而引起繼發(fā)性功能缺陷 例如：Zellweger綜合征

7、（腦-肝-腎綜合癥） 孿生兄弟中一為Zellweger綜合征患者（右），一正常。第二十一張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月影響輔基或輔助因子與蛋白質結合、去除的突變 影響輔助因子與蛋白質結合的原發(fā)突變 例如：同型胱氨酸尿癥 本病的分子缺陷是由于基因缺陷而致胱硫醚合成酶與輔助因子磷酸吡哆醛的結合障礙而失去活性。大劑量的吡哆醛(維生素B6)具有一定的治療作用 第二十二張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十三張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月結構基因的突變降低了突變蛋白的穩(wěn)定性 許多結構基因的突變者導致由其所編碼的蛋白穩(wěn)定性降低，而導致遺傳病的發(fā)生。第二十四張，PPT共四十

8、五頁，創(chuàng)作于2022年6月二、突變對蛋白質功能產生了多種不同的效應功能丟失的突變功能加強的突變新特性的突變Von willebrand 病，vWF與血小板結合的功能加強，不易從血小板上分離，患者損傷時，帶有vWF的血小板的凝血作用減弱。第二十五張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月突變對蛋白功能的效應第二十六張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月三、突變蛋白的細胞定位與病理生理發(fā)生部位組織特異性蛋白（tissue-specific protein）突變 一般情況下，組織特異性蛋白的突變所引起的病理生理改變常局限于原發(fā)的特定的組織內部。 第二十七張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月

9、持家蛋白的突變 持家蛋白突變所引起的臨床效應通常局限在一個或幾個持家蛋白起特殊作用的組織中。第二十八張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月四、突變蛋白質分子病理學與相應疾病的臨床表型之間的關系同一基因的不同突變產生不同的臨床表型 同一單基因（基因座）的不同突變產生極其不同的臨床表型意味著遺傳異質性（等位基因異質性）與臨床異質性之間存在著因果聯(lián)系。第二十九張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月突變所引起的結果有時尚無法預測 目前在很多情況下，尚不能估計或推測某一突變應該或不應該引起這樣或那樣的生化或臨床表型。第三十張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月基因突變引起性狀改變的機制 先天

10、性代謝?。ㄟz傳性酶病）分子病第三十一張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月一、基因突變可引起酶分子的缺陷 結構基因突變引起的酶結構改變 酶完全失去活性；酶具一定程度的活性，但穩(wěn)定性降低，容易被迅速裂解而失去活性；酶與底物的親和力降低。復合酶的酶蛋白分子與輔助因子的親和力下降。調節(jié)基因突變引起酶合成速度下降第三十二張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月二、酶缺陷通過引起代謝缺陷而使機體致病酶的生成和體內酶促反應第三十三張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月膜轉運酶的缺陷 例如：色氨酸加氧酶缺乏癥 患者腸粘膜細胞上缺乏色氨酸的轉運酶（色氨酸加氧酶），因而色氨酸不能被吸收。 色氨酸是細胞

11、內合成煙酰胺、5-羥色胺等的原材料，色氨酸的缺乏導致煙酰胺和5-羥色胺不能生成，從而使整個機體的代謝過程發(fā)生紊亂。 臨床上主要表現為：反復發(fā)作的小腦運動失調、皮膚粗糙和色素沉著或表皮破潰等。第三十四張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月色氨酸代謝示意圖第三十五張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 酶缺陷導致中間產物或底物的堆積 例如：半乳糖血癥第三十六張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 體內半乳糖代謝途徑第三十七張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月次要代謝途徑的開放，有可能引起某些副產物的推積 例如：苯丙酮尿癥酶缺陷使代謝終產物減少或缺乏 例如：白化病第三十八張，PPT

12、共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 苯丙氨酸與酪氨酸代謝1 苯丙酮尿癥 2 尿黑酸尿癥 3 白化病第三十九張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月酶缺陷導致反饋抑制減弱 腎上腺皮質激素的合成第四十張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 21-羥化酶的缺陷，使孕酮和17-羥孕酮不能轉化為醛固酮和可的松等鹽皮質激素與糖皮質激素，卻形成大量的雄烯二酮和睪酮。由于血中皮質激素的缺乏，可負反饋性地促使垂體分泌過量的促腎上腺皮質激素(ACTH)，使腎上腺皮質增生。結果并不能增加皮質激素的合成，而繼續(xù)使睪酮等性激素大量合成 。第四十一張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月例如：先天性腎上腺皮質增生癥 男嬰患者剛出生時，外生殖器正常或稍大，但不久之后，即體重迅速增長，出現陰毛、腋毛（但睪丸不發(fā)育）等一系列假性早熟現象。女嬰患者剛出生時就表現出外生殖器異常，陰蒂肥大，大陰唇發(fā)育，隨著年齡的增長逐漸男性化，3歲以后就可出現陰毛等假性畸形現象。第四十二張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月三、基因突變引起非酶蛋白分子的缺陷而導致分子病的發(fā)生 基因突變除了引起酶