線粒體疾病的分子生物學(xué)檢驗(yàn)演示文稿

線粒體疾病的分子生物學(xué)檢驗(yàn)演示文稿本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第1頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分線粒體（Mitochondrion）1.真核細(xì)胞中的細(xì)胞器，二分裂方式進(jìn)行新陳代謝，平均壽命10天2.多數(shù)細(xì)胞含幾個(gè)到幾千個(gè)線粒體3.每個(gè)線粒體含2-10線粒體DNA（mtDNA）2本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第2頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分線粒體功能MitochondrialDisease.Chest2001;120:634–648ATP能量代謝3本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第3頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分其他功能

儲(chǔ)存鈣離子調(diào)節(jié)膜電位并控制細(xì)胞程序性死亡細(xì)胞增殖與細(xì)胞代謝的調(diào)控合成膽固醇及某些血紅素

產(chǎn)熱

——Wikipedia本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第4頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分線粒體病

Mitochondrialdisorders發(fā)現(xiàn)-1962年，Lufe等發(fā)現(xiàn)一位年輕的瑞典婦女伴有異常增高的基礎(chǔ)代謝率，同時(shí)伴有線粒體結(jié)構(gòu)的異常和氧化磷酸化功能的異常。直到1988年，Wallace等報(bào)道了首例由線粒體DNA突變引起的人類疾病，明確了mtDNA突變可引起人類疾病。

定義-是遺傳缺陷引起線粒體異常，致使ATP合成障礙、能量來(lái)源不足等導(dǎo)致的一組異質(zhì)性病變，又稱為線粒體細(xì)胞病。發(fā)病率-約為1:5000（約每5000人中1人發(fā)?。㏒meitink2006本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第5頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分線粒體病mitochondrialdisorders——是一組高度臨床變異性和遺傳異質(zhì)性的疾病線粒體蛋白16,569bpcirculardoublestranded(mtDNA)20%1,500nucleargenes80%

structuralproteinoftheOXPHOScomplexes

proteinrequiredforassemblyofOXPHOScomplexes

proteinsinvolvedinmtDNA

translation

proteinsinvolvedinmtDNA

maintenance

proteinsinvolvedinmitochondrialfusionandfissionDouglasC.Wallace,1817–1819——Shoubridge,2001;Schapira，2000本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第6頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分進(jìn)一步導(dǎo)致線粒體功能異常：①底物的運(yùn)輸缺陷；②底物的利用缺陷；③檸檬酸循環(huán)異常；④氧化磷酸化脫偶聯(lián)；⑤呼吸鏈異常。本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第7頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分發(fā)病特點(diǎn)

核基因突變——常染色體隱性、顯性遺傳或X-連鎖遺傳

線粒體基因突變——母系遺傳（突變的mtDNA在母血增加，受累及的后代發(fā)病頻率增加）mtDNA突變與臨床表型之間關(guān)系復(fù)雜，主要表現(xiàn)為同一種mtDNA突變可以引發(fā)多種不同的疾病表型，而同一種疾病表型又可以由多種不同的mtDNA突變誘導(dǎo)。遺傳異質(zhì)性嬰幼兒起病較常見(jiàn)本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第8頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分

編碼線粒體結(jié)構(gòu)蛋白的核基因突變進(jìn)行性外眼肌麻痹（PEO）、線粒體神經(jīng)腸胃腦肌病、Leigh氏綜合征

線粒體蛋白質(zhì)翻譯相關(guān)的核基因突變2004年Miller等首次報(bào)道核基因編碼的線粒體核糖體蛋白亞單位16(MRPS16)純合突變，導(dǎo)致先天畸形伴張力衰竭、四肢水腫、肝轉(zhuǎn)氨酶活性升高并乳酸亞基中毒癥，該女?huà)朐诔錾?天死亡。核基因突變本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第9頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分線粒體基因突變突變的影響：引起呼吸鏈功能缺陷氧化磷酸化酶異常閾值效應(yīng)：組織特異性突變的mtDNA在復(fù)制分離時(shí)可能不均等分配

母系遺傳：不同突變后代發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)不同。相比A8344G突變，攜帶A3243G突變的母系后代更容易發(fā)病。

突變分布：同質(zhì)性——各器官組織分布相同異質(zhì)性——不同組織、細(xì)胞分布不同

一般特點(diǎn)本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第10頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分母系遺傳（MaternalInheritance）11本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第11頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分同質(zhì)性突變與異質(zhì)性突變12線粒體基因同質(zhì)性（Homoplasmy）0或100%異質(zhì)性（Heteroplasmy）0-100%核基因純合子（Homozygous）0或100%雜合子（Heterozygous）50%本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第12頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分mtDNA同質(zhì)性/異質(zhì)性突變與閾值13本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第13頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分線粒體基因突變點(diǎn)突變目前已報(bào)道的mtDNA點(diǎn)突變將近330種，涉及mtDNA編碼的各個(gè)基因，其中結(jié)構(gòu)基因突變177種、tRNA基因突變137種、rRNA基因突變12種、D-Loop區(qū)突變2種LHON、線粒體腦肌病合并乳酸血征及卒中發(fā)作綜合征、肌陣攣癲癇、破碎紅纖維病、母系遺傳糖尿病伴耳聾綜合征等重排重排突變逾數(shù)百遺傳性痙攣性截癱等

)本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第14頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分線粒體疾病是復(fù)雜性疾病遺傳方式復(fù)雜常染色體隱性遺傳（AutosomalRecessive）常染色體顯性遺傳（AutosomalDominant）性連鎖遺傳（Sexlinked）母系遺傳（Maternallyinherited）臨床表型復(fù)雜累及多系統(tǒng)（Multisystemicinvolvement）影響幾乎所有組織器官（Anyorganortissuecanbeaffected）

15本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第15頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分線粒體功能涉及眾多的組織器官16本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第16頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分線粒體病的共同臨床特點(diǎn)

嬰兒期發(fā)病：

常見(jiàn)于嬰兒伴隨COX陰性肌纖維、腦病和Leigh綜合征。

兒童發(fā)?。?/p>

見(jiàn)于MELAS、MERRF、Leigh病、線粒體肌病、線粒體心肌病和KSS。

中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害：

共濟(jì)失調(diào)、癲癇、肌張力下降、脊髓病等

周圍神經(jīng)損害：

交感神經(jīng)病出現(xiàn)在MNGIE和Wolfram綜合征

視聽(tīng)神經(jīng)損害：

視神經(jīng)病出現(xiàn)在Leber病和顯性遺傳視神經(jīng)萎縮1型聽(tīng)力喪失出現(xiàn)在KSS

肌肉病

見(jiàn)于線粒體肌病、MELAS和KSS。眼外肌麻痹見(jiàn)于KSS和PEO（高度臨床變異性）Chinneryetal.Lancet2000本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第17頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分線粒體疾病的生化診斷當(dāng)患者基因變異不能被確定時(shí)，完整的生化檢查可以輔助診斷。代謝產(chǎn)物分析（血液、尿液、腦脊液等）血液可以正常，但腦脊液多異常，（動(dòng)脈比靜脈好）；乳酸/丙酮酸比高(>50:1)提示呼吸鏈?zhǔn)艿阶钄?。正常不除外線粒體疾病。酶測(cè)定

氧化磷酸化（OXPHOS）系統(tǒng)的酶活性測(cè)定。（western、比色法等）方法不穩(wěn)定一般情況下，血清CK（肌酸激酶）正?；蜉p度升高；升高占30%見(jiàn)于慢性進(jìn)行性眼外肌麻痹；mtDNA丟失時(shí)非常高。JinheritMetabDis.2011April;34(2):283-292本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第18頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分線粒體疾病的生化診斷當(dāng)患者基因變異不能被確定時(shí)，完整的生化檢查可以輔助診斷。肌肉活檢線粒體病的肌肉病理改變特點(diǎn)：（1）出現(xiàn)線粒體結(jié)構(gòu)異常、細(xì)胞色素陰性肌纖維或破碎紅纖維（RRF）為主要病理改變。（2）上述病理改變出現(xiàn)的頻率高。（3）缺乏其他的肌肉病理改變。JinheritMetabDis.2011April;34(2):283-29219本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第19頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分兒童及成人線粒體疾病的診斷標(biāo)準(zhǔn)A符合線粒體腦肌病各綜合征的臨床表現(xiàn)如KSS、CPEO、MELAS、MERRF等；多系統(tǒng)不明原因發(fā)病必須至少三個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)臨床癥狀除先證者外，至少有一個(gè)母系家族成員有發(fā)病可能排除其它代謝和非代謝疾病B肌活檢在骨骼肌中存在>2%破碎樣紅肌纖維主要診斷標(biāo)準(zhǔn)(Bernieretal,2002)(3,5)本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第20頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分C有以下一種或多種呼吸鏈酶活性受抑制的表現(xiàn)：

50歲以下肌活檢COX陰性肌纖維>2%；50歲以上肌活檢COX陰性肌纖維>5%；任一組織中呼吸鏈酶活性<20%；任一細(xì)胞系中呼吸鏈酶活性<30%；多于兩組織內(nèi)相同呼吸鏈酶活性<30%；主要診斷標(biāo)準(zhǔn)21本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第21頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分次要診斷標(biāo)準(zhǔn)：A癥狀符合線粒體腦肌病的臨床表現(xiàn)；至少以下一種提示肌肉中線粒體異常的表現(xiàn)：①30~50歲肌活檢RRF在1%~2%；②30歲以下肌活檢出現(xiàn)RRF；③電鏡下見(jiàn)廣泛線粒體異常；B

至少一種呼吸鏈功能受抑制的表現(xiàn)：①生化或極譜描記的呼吸鏈復(fù)合物活性在20%~30%；②用免疫方法證實(shí)呼吸鏈復(fù)合物表達(dá)減少；(Bernieretal,2002)(3,5)本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第22頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分次要診斷標(biāo)準(zhǔn)：C發(fā)現(xiàn)可能相關(guān)的mtDNA異常；D一種或多種氧化磷酸化受損的表現(xiàn)：①腦脊液或血中乳酸、丙酮酸和(或)丙氨酸增高；②若疑為KSS，腦脊液蛋白質(zhì)增高；③PET或31P-MRS證實(shí)肌肉或腦代謝降低；④最大氧分壓、平均氧分壓或乳酸閾值降低。(Bernieretal,2002)(3,5)本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第23頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分

符合以上2個(gè)主要診斷指標(biāo)或1個(gè)主要診斷指標(biāo)及2個(gè)次要診斷指標(biāo)的即為確診線粒體病；符合1個(gè)主要診斷指標(biāo)及1個(gè)次要診斷指標(biāo)或至少3個(gè)次要診斷指標(biāo)的為擬診線粒體??；

符合1個(gè)主要診斷指標(biāo)或在符合臨床表現(xiàn)的基礎(chǔ)上還具備1個(gè)次要診斷指標(biāo)的為疑診線粒體病。JinheritMetabDis.2011April;34(2):283-292本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第24頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分線粒體病診斷時(shí)應(yīng)注意基因診斷與生化檢查如能量代謝情況、呼吸鏈和酶復(fù)合體活性等相結(jié)合要區(qū)分病理性突變和正常衰老所致的線粒體基因突變線粒體基因異常與臨床表現(xiàn)的嚴(yán)重程度之間存在量效關(guān)系散發(fā)與遺傳的相關(guān)性，診斷是否遺傳需排除環(huán)境、藥物和衰老等因素本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第25頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分第一節(jié)

線粒體基因組與疾病線粒體基因組及其表達(dá)系統(tǒng)線粒體基因組與細(xì)胞核基因組的相互關(guān)系線粒體基因組變異與疾病26本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第26頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分人類線粒體基因組Lightstrand:8tRNAand1mRNA(ND6)Heavystrand:14tRNA,2rRNA,and12mRNAPolycistronicwithposttranscriptionalprocessing

基因組小,僅16569bp

雙鏈環(huán)狀DNA

13結(jié)構(gòu)基因

/mRNA22tRNA基因

2rRNA基因12SrRNA基因16SrRNA基因

非編碼區(qū)D-loop（約1120bp）

L鏈復(fù)制起始區(qū)（約30～50bp，tRNAAsn-tRNACys）

高突變率線粒體基因組及其表達(dá)系統(tǒng)27本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第27頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第28頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第29頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分ThetwostrandsofmtDNAaredifferentiatedbytheirnucleotidecontentwiththeguaninerichstrandreferredtoastheheavystrand,andthecytosinerichstrandreferredtoasthelightstrand.Theheavystrandencodes28genes,andthelightstrandencodes9genesforatotalof37genes.Ofthe37genes,13areforproteins(polypeptides),22arefortransferRNA(tRNA)andtwoareforthesmallandlargesubunitsofribosomalRNA(rRNA).本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第30頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分CategoryGenesNADHdehydrogenase

(complexI)MT-ND1,MT-ND2,MT-ND3,MT-ND4,MT-ND4L,MT-ND5,MT-ND6CoenzymeQ-cytochromecreductase/Cytochromeb

(complexIII)MT-CYBcytochromecoxidase

(complexIV)MT-CO1,MT-CO2,MT-CO3ATPsynthaseMT-ATP6,MT-ATP8Transportchain(13peptides)Manyofthegenesencodethetransportchain:本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第31頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分2rRNAsMitochondrialrRNAisencodedbyMT-RNR1(12SrRNA)MT-RNR2(16SrRNA).本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第32頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分22tRNAsThefollowinggenesencodetRNA:AminoAcid

3-Letter

1-Letter

MTDNA

AlanineAlaAMT-TAArginineArgRMT-TRAsparagineAsnNMT-TNAsparticacidAspDMT-TDCysteineCysCMT-TCGlutamicacidGluEMT-TEGlutamineGlnQMT-TQGlycineGlyGMT-TGHistidineHisHMT-THIsoleucineIleIMT-TILeucineLeuLMT-TL1,MT-TL2LysineLysKMT-TKMethionineMetMMT-TMPhenylalaninePheFMT-TFProlineProPMT-TPSerineSerSMT-TS1,MT-TS2ThreonineThrTMT-TTTryptophanTrpWMT-TWTyrosineTyrYMT-TYValineValVMT-TV本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第33頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分HV2HV1340731636516024ControlregionD-loop576本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第34頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第35頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第36頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分Replication本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第37頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分HumanmitochondrialDNA(mtDNA)hasthreepromoters,H1,H2,andL(heavystrand1,heavystrand2,andlightstrandpromoters).TheH1promotertranscribestheentireheavystrandandTheLpromotertranscribestheentirelightstrand.TheH2promotercausesthetranscriptionofthetwomitochondrialrRNAmolecules.Transcription本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第38頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第39頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分Theprocessoftranscriptioninitiationinmitochondriainvolvesthreetypesofproteins:themitochondrialRNApolymerase(POLRMT),2.mitochondrialtranscriptionfactorA(TFAM),3.mitochondrialtranscriptionfactorsB1andB2(TFB1M,TFB2M).本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第40頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分condonAnti-condonNucleartRNAMt-tRNAGCUGCCGCAGCGGGCUGCUGC本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第41頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第42頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分第一節(jié)

線粒體基因組與疾病線粒體基因組及其表達(dá)系統(tǒng)線粒體基因組與細(xì)胞核基因組的相互關(guān)系線粒體基因組變異與疾病43本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第43頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分核基因組與線粒體基因組的相互作用核基因組編碼了1500多個(gè)線粒體蛋白線粒體基因組只編碼了13條多肽鏈“交叉對(duì)話（cross-talk）”機(jī)制44本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第44頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分第一節(jié)

線粒體基因組與疾病線粒體基因組及其表達(dá)系統(tǒng)線粒體基因組與細(xì)胞核基因組的相互關(guān)系線粒體基因組變異與疾病線粒體基因組變異堿基突變：點(diǎn)突變。其中結(jié)構(gòu)基因的點(diǎn)突變，與核基因組一樣，包括同義突變和錯(cuò)義突變?nèi)笔c插入：mtDNA拷貝數(shù)目突變：線粒體基因組變異與疾病耳聾，Leber遺傳性視神經(jīng)病變，糖尿病，高血壓，腫瘤45本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第45頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分在線粒體相關(guān)疾病中常見(jiàn)的DNA點(diǎn)突變MELAS綜合征（線粒體腦肌病乳酸酸中毒及卒中樣發(fā)作）：A3243G(80%),T3271C（在tRNALeu(UUR)基因）MERRF（肌陣攣性癲癇伴破碎紅纖維）：A8344G(80%),T8356C（在tRNALys基因）Leber視神經(jīng)病（LHON）：G11778A（在ND4基因），G3460A（在ND1基因）耳聾（Deafness）:A1555G,T1494C（在12SrRNA基因）A3243G（在tRNALeu(UUR)基因）2型糖尿?。═ype2Diabetes）:A3243G（在tRNALeu(UUR)基因）

NARP（共濟(jì)失調(diào)伴色素性視網(wǎng)膜炎神經(jīng)病）：T8993G,T8993C（在ATPase6基因）46本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第46頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分線粒體病的分子診斷標(biāo)本選擇：外周血白細(xì)胞——最常用毛發(fā)唾液尿液骨骼肌——檢測(cè)mtDNA分子診斷的最好標(biāo)本本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第47頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分檢測(cè)已知DNA突變的方法：等位基因特異性寡核苷酸雜交（ASO）等位基因特異性擴(kuò)增（ASA）限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析（PCR-RLFP）連接酶鏈反應(yīng)（LCR）基因芯片技術(shù)檢測(cè)未知DNA突變的方法：?jiǎn)捂湗?gòu)象多態(tài)性（PCR-SSCP）變性梯度凝膠電泳（DEEG）異源雙鏈分析（HA）DNA序列測(cè)序變性高效液相色譜（DHPLC）分子診斷方法本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第48頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分線粒體疾病中常見(jiàn)的突變核基因突變（nucleargenemutations）氧化磷酸化系統(tǒng)由核基因編碼的蛋白質(zhì),例如:Surf1,SCO2,NDUFV1,NDUFS1,etc.呼吸鏈缺陷:重復(fù)、缺失線粒體DNA點(diǎn)突變（mtDNApointmutations）LHON,MELAS,MERRF,NARP,etc.mtDNA缺失/重復(fù)（mtDNADeletions/duplications）eg.KSS,Pearsonsynd,diabetes&deafness未知遺傳（unknowninheritance）49本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第49頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分第二節(jié)

線粒體基因組與耳聾與耳聾相關(guān)的mtDNA突變耳聾相關(guān)的mtDNA突變的檢測(cè)50本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第50頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分“千手觀音”

21位聾啞演員中18人有藥物史部分患者使用正常劑量也會(huì)致聾“一針致聾”現(xiàn)象本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第51頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分突變位點(diǎn)基

因同質(zhì)性/異質(zhì)性疾

病首次報(bào)道aT961delT+C(n)ins961insC12SrRNA同質(zhì)性藥物性耳聾/非綜合征型耳聾Bacinoetal.(1995)Tangetal.(2002)T1095C12SrRNA同質(zhì)性/異質(zhì)性藥物性耳聾/非綜合征型耳聾Thyagarajanetal.(2000)C1494T＊12SrRNA同質(zhì)性藥物性耳聾/非綜合征型耳聾Zhaoetal.(2004)A1555G＊12SrRNA同質(zhì)性/異質(zhì)性藥物性耳聾/非綜合征型耳聾Prezantetal.(1993)G1606AtRNAVal異質(zhì)性綜合征型耳聾Tirantietal.(1998)A3243G＊tRNALeu(UUR)異質(zhì)性綜合征型耳聾vandenOuweland,etal.(1992)G7444ACO1/tRNASer(UCN)同質(zhì)性/異質(zhì)性藥物性耳聾/非綜合征型耳聾Pandyaetal.(1999)A7445G＊CO1/tRNASer(UCN)同質(zhì)性/異質(zhì)性非綜合征型耳聾Reidetal.(1994)7472insC＊tRNASer(UCN)同質(zhì)性/異質(zhì)性綜合征型耳聾Tirantietal.(1995)T7511C＊tRNASer(UCN)同質(zhì)性/異質(zhì)性非綜合征型耳聾Sueetal.(1999)T7512CtRNASer(UCN)同質(zhì)性/異質(zhì)性綜合征型耳聾Nakamuraetal.(1995)A8344G＊tRNALys異質(zhì)性綜合征型耳聾Shoffneretal.(1990)G8363AtRNALys異質(zhì)性綜合征型耳聾Santorellietal.(1996)T14709CtRNAGlu同質(zhì)性綜合征型耳聾Rigolietal.(2001)G15927AtRNAThr同質(zhì)性藥物性耳聾/非綜合征型耳聾Wangetal.(2008)本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第52頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分第二節(jié)

線粒體基因組與耳聾與耳聾相關(guān)的mtDNA突變耳聾相關(guān)的mtDNA突變的檢測(cè)PCR-RFLP技術(shù)DHPLC技術(shù)DNA測(cè)序技術(shù)基因芯片技術(shù)檢測(cè)位點(diǎn)引物序列(5′～3′)退火溫度(℃)產(chǎn)物長(zhǎng)度(bp)A1555GC1494TCGATCAACCTCACCACCTCT58802TGGACAACCAGCTATCACCAA7445GACGCCAAAATCCATTTCACT58987CGGGAATTGCATCTGTTTTT53本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第53頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分對(duì)1642例氨基糖苷類誘發(fā)的非功能性耳聾漢族聾兒進(jìn)行線粒體12SrRNA變異檢測(cè)J.Luetal./Mitochondrion.2010,10(4):380–39054本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第54頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分55本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第55頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分12SrRNA基因中有68個(gè)核苷酸變異所有的核苷酸變異均為同質(zhì)性68個(gè)核苷酸變異中，有3個(gè)C1494T其余65個(gè)變異為A1555G56本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第56頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分57本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第57頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分58本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第58頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分第三節(jié)線粒體與Leber遺傳性視神經(jīng)病變與Leber遺傳性視神經(jīng)病變相關(guān)的mtDNA突變Leber遺傳性視神經(jīng)病變相關(guān)的mtDNA突變常用檢測(cè)技術(shù)59本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第59頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分Leber’sHereditaryOpticNeuropathy(LHON)本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第60頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分Leber’sHereditary

–inheritedfrommitochondrialDNAOptic–affectstheeyeNeuropathy–disease/abnormalityofnervous system本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第61頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分DegenerationofretinalganglioncellsandtheiraxonsInheritedfrommaternalmitochondrialDNAOccursduringyoungadulthood本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第62頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分AcutePhase:Painless,acuteonsetofcentralvisionlossLossofvisualacuity/colouroncesymptomsappearinoneeye,othereyeaffectedweekslaterSubacutePhaseatrophyofopticdisclegallyblindAsymptomaticuntilvisualblurringdevelopsSignsandSymptoms本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第63頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分MaternalinheritanceMutationoccursinmitochondrialDNA(mtDNA)OnlytheeggcontributesmtDNAtotheembryoGeneticsofLHON本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第64頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分(1)G11778A:50-60%LHONpopulation(2)G3460A:8-25%LHONpopulation(3)T14484C:10%LHONpopulationSinglePointMutations

3majorpathogenicmutations:本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第65頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分G14459AT14484C本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第66頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分Malesvs.FemalesLHONispredominantinmalesStudieslookingatx-linkagehavenotbeenconfirmednorstatisticallysignificant本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第67頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分Epidemiology–racedependent1177834601448470%Europeans90%Asians86%QuebecCanadiansDuetoFounderEffect

（奠基者效應(yīng)）Koreans本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第68頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分presenceofmixtureofmorethanonetypeoforganellargenomeiemtDNANumerouscelldivisionsandthuslotsoftimeisrequiredformutantallelestobeexpressedinmitochondriaSymptomsdon’tappearuntiladulthoodAlsoimplicatedasthereasonforvariabilityinseverityofvisionlossHeteroplasmy本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第69頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分PhotoreceptorsInterneuronsRGC(retinalganglialcells)NeuronsAxonsmakeupopticnerveRetina本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第70頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分FireactionpotentialsHugeATPdemandVerysensitivetoenergysupplyandmitochondriadefectsEspeciallyRGCsforcentralvisualfieldLimitedregenerationabilitiesRGC:neurons本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第71頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分Otherneuronsinthebodycanbeaffectedtoo(CNS+PNS)ThisresultsinLeber`sPlusMovementdisordersTremorsCardiacconductiondefectsMS-like（多發(fā)性硬化樣）featuresAllNeuronsareVulnerable本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第72頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分ATPDemandLeberOxidativePhosphorylatione-TransportChainROSReactiveO2SpeciesOxidativestressRGC本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第73頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分Complex1

e-prematurelyleaktoO2

aka.NADHDehydrogenaseMitochondrialMatrixIntermembraneSpace3pointmutations4e-+4H++O2

2H2Oe-+O2

O2-本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第74頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分LessATPLeberATPDemandOxidativePhosphorylatione-transportchainROSReactiveO2SpeciesOxidativestressMoreSuperoxideO2-RGC本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第75頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分Leber:oxidativestress+ATPdeprivationAtrophy:wearingawayoftissueChronicoxidativestress:Apoptosis(celldeath)Thingsgowrong…Thelinkisimportant!!本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第76頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分GeneticTestingforthematernallyinheritedmitochondrialDNA.Avoidpotentialenvironmentalprecipitantssuchastobaccoandexcessivealcohol.Avoidmedicationswhichhavebeenshowntoinducethedisease(Ethambutol乙胺丁醇,Chloramphenicol氯霉素)本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第77頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分VisiondamagefromdegenerationofopticnerveMaternallyinheritedthroughmtDNA3pointmutationsComplexIROS(reactiveoxygenspecies)TreatmentAntioxidantsInhibitmitochondrial-dependentapoptosis本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第78頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分突變位點(diǎn)基因同質(zhì)性/異質(zhì)性首次報(bào)道*G3316AND1同質(zhì)性Saillardetal.(2000)T3394CND1同質(zhì)性Hofmannetal.(1997)G3460A*ND1同質(zhì)性/異質(zhì)性Huoponenetal.(1991)C3497TND1同質(zhì)性Kongetal.(2003）G3733AND1同質(zhì)性/異質(zhì)性Valentinoetal.(2004)C4171AND1同質(zhì)性/異質(zhì)性Kimetal.(2002)T4216CND1同質(zhì)性Torronietal.(1994）A4435GtRNAMet同質(zhì)性Herrnstadtetal.（2002）G7444ACOⅠ同質(zhì)性Huoponenetal.（1993）T10663CND同質(zhì)性Brownetal.(1995)G11696AND4同質(zhì)性/異質(zhì)性Zhouetal.（2006）G11778A*ND4同質(zhì)性/異質(zhì)性Wallaceetal.(1988)T12338CND4同質(zhì)性Wongetal.（2002）G14459AND6同質(zhì)性/異質(zhì)性Junetal.(1994)C14482G/AND6同質(zhì)性/異質(zhì)性Howelletal.(1998)T14484C*ND6同質(zhì)性/異質(zhì)性Johnsetal.(1992)A14495GND6異質(zhì)性Chinneryetal.(2001)T14502CND6同質(zhì)性O(shè)zawaetal.（1991）C14568TND6同質(zhì)性Wissingeretal.(1997)A14693GtRNAGlu同質(zhì)性/異質(zhì)性Tzenetal.（2003）A15951GtRNAThr同質(zhì)性Lietal.（2006）原發(fā)性突變：G3460A，G11778A，T14484C的突變，占全部LHON的80-90％繼發(fā)性突變：T3394C，T4216C，C4019T，G5244A，C4777T，G9438A，G13708A，G15257A新突變：A4435G位于tRNAMet

基因可以調(diào)節(jié)ND4G11778A突變的外顯率與Leber遺傳性視神經(jīng)病變相關(guān)的mtDNA突變79本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第79頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分A4435G可以調(diào)節(jié)ND4G11778A突變的外顯率tRNAMet80本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第80頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分第三節(jié)線粒體與Leber遺傳性視神經(jīng)病變與Leber遺傳性視神經(jīng)病變相關(guān)的mtDNA突變Leber病變相關(guān)的mtDNA突變常用檢測(cè)技術(shù)PCR-RFLP技術(shù)PCR-SSCP技術(shù)DHPLC技術(shù)DNA測(cè)序技術(shù)G3460A，G11778A，T11484C原發(fā)性突變測(cè)序圖81本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第81頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分第四節(jié)

線粒體與糖尿病線粒體糖尿病美國(guó)糖尿病協(xié)會(huì)(1997)/世界衛(wèi)生組織(1999)制定了新的糖尿病分型標(biāo)準(zhǔn)，將線粒體基因缺陷型糖尿病列為特殊類型糖尿病，屬于β細(xì)胞功能遺傳缺陷型糖尿病，約占糖尿病總數(shù)的1～3％據(jù)浙江省糖尿病防治中心提供的數(shù)據(jù)，浙江省糖尿病患病率為2.96%線粒體DNA突變與糖尿病線粒體糖尿病的檢驗(yàn)診斷82本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第82頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分第四節(jié)

線粒體與糖尿病線粒體糖尿病線粒體DNA突變與糖尿病線粒體糖尿病的檢驗(yàn)診斷83本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第83頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分線粒體DNA突變與糖尿病突變位點(diǎn)累及基因同質(zhì)性/異質(zhì)性疾病首次報(bào)道C1310T12SrRNA同質(zhì)性糖尿病臨床表型Guanetal.(2010)A1438G12SrRNA同質(zhì)性糖尿病臨床表型Vawteretal.(2009)A3243G*tRNALeu(UUR)異質(zhì)性糖尿病合并耳聾Vandenetal.(1992)C3254AtRNALeu(UUR)異質(zhì)性妊娠糖尿病Ngetal.(2000)T3264CtRNALeu(UUR)異質(zhì)性糖尿病Matsuokaetal.(1997)T3271CtRNALeu(UUR)異質(zhì)性糖尿病Jakschetal.(1995)G3316AMT-ND1同質(zhì)性非胰島素依賴性糖尿病Ogiharaetal.(1995)T3394CMT-ND1同質(zhì)性非胰島素依賴性糖尿病Wallaceetal.(1995)T3398CMT-ND1同質(zhì)性糖尿病合并耳聾Jakschetal.(1995)A3399TMT-ND1同質(zhì)性妊娠糖尿病Ngetal.(2000)T4291CtRNAIle同質(zhì)性糖尿病臨床表型Liftonetal.(2004)A4833GMT-ND2同質(zhì)性非胰島素依賴性糖尿病Onayaetal.(2000)A7472CtRNASer(UCN)同質(zhì)性糖尿病合并耳聾Hannaetal.(2005)A8296GtRNALys同質(zhì)性/異質(zhì)性糖尿病合并耳聾Ohsawaetal.(1998)A10398GMT-ND3同質(zhì)性2型糖尿病Katoetal.(2003)A12026GMT-ND4同質(zhì)性糖尿病Onayaetal.(1998)C12258AtRNASer(AGY)異質(zhì)性糖尿病合并耳聾Turnbulletal.(1998)T14709C*tRNAGlu同質(zhì)性/異質(zhì)性糖尿病合并耳聾Moraesetal.(1995)T16189CMT-DLOOP同質(zhì)性2型糖尿病Poultonetal.(1998)84本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第84頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分?jǐn)y帶tRNALeu(UUR)A3243G突變的糖尿病家系85本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第85頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分399bp307bp92bpMUn-cut143B43B12

A3243G為異質(zhì)性突變RFLPDNASequencingDHPLCControlA3243GA3242GWT86本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第86頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分?jǐn)y帶tRNAGly

T10003C突變的糖尿病家系

87本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第87頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分tRNAGlyT10003C為同質(zhì)性突變88本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第88頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分AtRNAGly/tRNAstRNAThr/tRNAs89本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第89頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分SecondarystructureoftRNAGlySecondarystructureoftRNALeu(UUR)90本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第90頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分91本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第91頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分第四節(jié)

線粒體與糖尿病線粒體糖尿病線粒體DNA突變與糖尿病線粒體糖尿病的檢驗(yàn)診斷PCR技術(shù)正向引物（F）：5′-TTCACAAAGCGCCTTCCCCC-3′反向引物（R）：5′-GCGATGGTGAGAGCTAAGGTC-3′擴(kuò)增片段398bp（3153～3551bp）DHPLC技術(shù)PCR-RFLP技術(shù)DNA測(cè)序技術(shù)92本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第92頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分分子診斷研究（A3243G異質(zhì)性分析）收集病人外周血抽提DNAPCR擴(kuò)增目的片段

PCR-RFLP測(cè)序驗(yàn)證RT-ARMs-qPCR（amplification

refractory

mutationsystem）Pyrosequencing（焦磷酸測(cè)序）

TargetedNext-GenerationSequencing二代測(cè)序High-throughputsequencing實(shí)例本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第93頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分母系遺傳糖尿病家系注：母系成員共24人，其中糖尿病患者為10人。相應(yīng)PCR產(chǎn)物經(jīng)普通測(cè)序驗(yàn)證：MIDD母系遺傳性糖尿病伴耳聾(maternallyinheriteddiabetesanddeafness):本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第94頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分PCR-RFLP圖含mtDNA3243PCR產(chǎn)物的限制性內(nèi)切酶（ApaI）酶切結(jié)果圖mtDNA3243異質(zhì)性突變檢測(cè)結(jié)果M：DNAmarker；Lane1、2、3、6、7、8、9、10、11、12、13、16、17：mtDNA3243異質(zhì)性突變；Lane4、5、14、15：mtDNA3243未突變；限制酶ApaⅠ的酶切位點(diǎn)(GGGCC↓C),由于該突變?yōu)楫愘|(zhì)性突變,故應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)553、423、130bp共3條條帶;而野生型沒(méi)有ApaⅠ的酶切位點(diǎn),故電泳只能看到長(zhǎng)度為553bp的1條片段本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第95頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分引物可以覆蓋整個(gè)線粒體DNA基因組（3組）PCR產(chǎn)物富集過(guò)程基因組DNA文庫(kù)高通量捕獲測(cè)序

TargetedNext-GenerationSequencing探針本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第96頁(yè)；編輯于星期一\18點(diǎn)30分應(yīng)用技術(shù)平臺(tái)Ill