多基因病的分子遺傳學

多基因病的分子遺傳學第1頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月PolygenicDisorders:由兩對以上等位基因和環(huán)境因素共同作用所致的疾病，稱為多基因病。PolygenicDisorders

arethosewhichresultfromaninteractionbetweenmultiplegenesandmultipleenvironmentalfactors.

第2頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月Section1PolygenicInheritance第3頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月一、Definition第4頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.Geneticbasis:multiplegenes3.Minorgene，Additiveeffect2.Codominance4.multipleenvironmentalfactors第5頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

一些遺傳性狀或遺傳病受兩對或更多對等位基因控制，每對基因彼此間沒有顯性與隱性的關系，而是共顯性。每對等位基因對表型的效應都很小，但是各對基因的作用有累加效應，此外，這些遺傳性狀或遺傳病也受環(huán)境因素的作用，這種遺傳方式稱為多基因遺傳（poly-genicinheritance）。第6頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月二、Characteristics

第7頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月QualitativeTraitandQuantitativeTrait第8頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月QualitativeTraitMonogenictraitPituitarydwarfism第9頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月QualitativeTraitMonogenictrait120cm165cm

aa

AAORAaHeightofpituitarydwarfism&normal第10頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月第11頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月0~5%45~50%100%aaAaAAPAHactivityofPKU,carrier&normal第12頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月Qualitativetrait:genetictraitswhicharepresentorabsent.Onehasthetraitornot.單基因遺傳的性狀在群體中，往往可以分出具有和不具有該性狀的2~3個小群體，這一性狀的變異在一個群體中的分布是不連續(xù)的，稱為質量性狀。第13頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月QuantitativeTraitQuantitativetrait:genetictraitswhicharemeasurablecharacteristics.多基因遺傳的性狀在一個群體中的變異分布是連續(xù)的，只有一個峰，稱為數(shù)量性狀。第14頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月130140150160170180190200Height(cm)8070605040302010VariabilityGaussiandistribution第15頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月Pthetallesttheshortest

AABBA’A’B’B’F1themedian

AA’BB’F2ABAB’A’BA’B’ABAABBAABB’AA’BBAA’BB’AB’AABB’AAB’B’AA’BB’AA’B’B’A’BAA’BBAA’BB’A’A’BBA’A’BB’A’B’AA’BB’AA’B’B’A’A’BB’A’A’B’B’第16頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月A’A’B’B’AAB’B’A’A’BBAABBA’A’BB’AABB’AA’B’B’AA’BBAA’BB’14641第17頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月P

AABBCC

A’A’B’B’C’C’F1

AA’BB’CC’Total01234561615201561F2

ABCA’BCAB’CABC’A’B’CAB’C’A’BC’A’B’C’ABCA’BCAB’CABC’A’B’CAB’C’A’BC’A’B’C’AABBCCAA’BBCCAABB’CCAABBCC’AA’BB’CCAABB’CC’AA’BBCC’AA’BB’CC’AA’BBCCA’A’BBCCAA’BB’CCAA’BBCC’A’A’BB’CCAA’BB’CC’A’A’BBCC’A’A’BB’CC’AABB’CCAA’BB’CCAAB’B’CCAABB’CC’AA’B’B’CCAAB’B’CC’AA’BB’CC’AA’B’B’CC’AA’BB’CCAA’BBCC’AABB’CC’AABBC’C’AA’BB’CC’AABB’C’C’AA’BBC’C’AA’BB’C’C’AA’BB’CCA’A’BB’CCAA’B’B’CCAA’BB’CC’A’A’B’B’CCAA’B’B’CC’A’A’BB’CC’A’A’B’B’CC’AABB’CC’AA’BB’CC’AAB’B’CC’AABB’C’C’AA’B’B’CC’AAB’B’C’C’AA’BB’C’C’AA’B’B’C’C’AA’BBCC’A’A’BBCC’AA’BB’CC’AA’BBC’C’A’A’BB’CC’AA’BB’C’C’A’A’BBC’C’A’A’BB’C’C’AA’BB’CC’A’A’BB’CC’AA’B’B’CC’AA’BB’C’C’A’A’B’B’CC’AA’B’B’C’C’A’A’BB’C’C’A’A’B’B’C’C’第18頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月20151566110123456第19頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月2.HybridizationofF1ofintermediatetype3.Randomhybridization1.Hybridizationoftwoextremevariant(Homozygote)CharacteristicsofPolygenicInheritance第20頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月Section2PolygenicDisorders第21頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月一、LiabilityandThresholdTheory第22頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月Susceptibility:

characterizethegeneticfactorsthataffecttheprobabilityofmultifactorialdisorder.在多基因遺傳病中，由遺傳基礎決定一個個體患病的風險稱為易感性。第23頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月Liability:

beameasureofallofthefactorsthataffecttheprobabilityofmultifactorialdisorder,bothgenetic(innate)andenvironmental.

在多基因遺傳病中，由遺傳因素和環(huán)境因素共同作用并決定一個個體是否易患某種遺傳病的可能性則稱為易患性。第24頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月605040302010LowHighLiabilityVariabilityThresholdAffected由易患性決定的多基因病的發(fā)病限度稱為閾值。第25頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月二、Heritability第26頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月Heritability(H,h2)Measure(%)oftheproportionofthetotalphenotypicvariancethatisduetothegeneticbasis.在多基因遺傳病中，易患性的高低受遺傳因素和環(huán)境因素的雙重影響。其中遺傳因素在決定該疾病中所起的作用的大小，稱之為遺傳率。第27頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月IfHishigh——phenotypicvariationislargelygeneticIfHislow——phenotypicvariationislargelyenvironmental第28頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月常見多基因遺傳病和先天性畸形的患病率和遺傳率

疾病與畸形群體患病率（%）患者一級親屬患病率遺傳率哮喘4.02080精神分裂癥1.01080原發(fā)性高血壓4~820~3062消化性潰瘍4.0837強直性脊椎炎0.2男性先證者770

女性先證者2早發(fā)性糖尿病0.22~575遲發(fā)性糖尿病2~335冠狀動脈硬化性心臟病2.5735先天性幽門狹窄0.3男性先證者275

女性先證者10第29頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月常見多基因遺傳病和先天性畸形的患病率和遺傳率疾病與畸形群體患病率（%）患者一級親屬患病率遺傳率先天性髖關節(jié)脫位0.07470先天性畸形足0.1368先天性巨結腸0.02男性先證者280

女性先證者8無腦畸形0.2260脊柱裂0.3460唇裂+腭裂0.17476腭裂0.04276

第30頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月三、CharacteristicsofPolygenicDisorders第31頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月Mostofcommondiseasesandcommoncongenitalmalformation,incidence＞1/1000.2.Tendtoaggregateinfamilies.Recurrencerate≈1%～10%第32頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月3.Ethnicdifference病名

發(fā)病率

日本美國

脊柱裂0.0030.002

無腦兒0.0060.005唇裂±腭裂0.00170.001先天性畸形足0.0140.055先天性髖關節(jié)脫位0.010.007第33頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月Mostofcommondiseasesandcommoncongenitalmalformation,incidence＞1/1000.2.Tendtoaggregateinfamilies.Recurrencerate≈1%～10%3.Ethnicdifference4.Consanguinityalsoincreasestheprobabilityofanaffectedchildforamultifactorialtrait.

第34頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月Mostofcommondiseasesandcommoncongenitalmalformation,incidence＞1/1000.2.Tendtoaggregateinfamilies.Recurrencerate≈1%～10%3.Ethnicdifference4.Consanguinityalsoincreasestheprobabilityofanaffectedchildforamultifactorialtrait.

5.Firstdegreerelativeshavethesameriskofaffected.

第35頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月Mostofcommondiseasesandcommoncongenitalmalformation,incidence＞1/1000.2.Tendtoaggregateinfamilies.Recurrencerate≈1%～10%3.Ethnicdifference4.Consanguinityalsoincreasestheprobabilityofanaffectedchildforamultifactorialtrait.

5.Firstdegreerelativeshavethesameriskofaffected.

6.Riskofaffectedrelativesfallsoffveryquicklywiththedegreeofrelationship.

第36頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月親屬級別

發(fā)病風險

唇裂先天性髖關節(jié)脫位先天性幽門狹窄

一般群體0.0010.0020.005

一卵雙生0.400.400.15

一級親屬0.040.050.05

二級親屬0.0070.0060.025第37頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月第38頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月四、EstimateofRecurrenceRisk第39頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月EdwardformulaIncidence≈0.1%~1%Heritability≈70%~80%1.IncidenceandHeritability

如：CleftLip0.17%76%RR=√0.17%=4.1%第40頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月Anencephalyandcleftspine0.38％60％4％第41頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月2.TendtoaggregateinfamiliesRiskofaffectedrelativesfallsoffveryquicklywiththedegreeofrelationship.第42頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月3.Recurrenceriskincreaseswiththenumberofaffectedinafamily.Chilopalatognathus0.17％

00.17％

14％

210％第43頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月4.Recurrenceriskincreaseswithseverityofthedefect.

單側唇裂2.46％單側唇裂+腭裂4.0％雙側唇裂+腭裂5.6％第44頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月5.Ifthetwosexeshaveadifferentprobabilityofbeingaffected,thresholdsoftwosexesaredifferent.

群體患病率較低即閾值較高的那種性別罹患，則患者親屬的發(fā)病風險較高。這種情況又稱為卡特效應（Carter＇seffect)。第45頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月CongenitalStenosisofPylorus第46頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月Threshold♀♂0.5％0.1％CongenitalStenosisofPylorus第47頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月CongenitalStenosisofPylorusSonsDaugh