醫(yī)學遺傳學概念

第十六章醫(yī)學遺傳學概述遺傳學（genetics）是生命科學的核心，是一門研究基因傳遞及其作用方式的科學。醫(yī)學遺傳學概念人類遺傳學（humangenetics）以人作為研究對象，研究人類在形態(tài)﹑結(jié)構(gòu)﹑生理﹑生化﹑免疫﹑行為等各種性狀的遺傳上的相似和差別。揭示各種遺傳性疾病的遺傳規(guī)律和發(fā)病機制，從而為遺傳病的診斷、治療、和預(yù)防提供理論依據(jù)的一門學科。

醫(yī)學遺傳學第一節(jié)遺傳與疾病

人的健康與疾病涉及到“環(huán)境與遺傳”由環(huán)境因素直接導致的疾病

燒傷、外傷、營養(yǎng)缺乏、營養(yǎng)過剩等疾病。由遺傳因素直接導致的疾病并指(AD)Down綜合征假肥大性肌營養(yǎng)不良(XR)假肥大性肌營養(yǎng)不良由環(huán)境因素和遺傳因素交互作用導致的疾病脊柱裂唇腭裂一.遺傳病的概念經(jīng)典：遺傳物質(zhì)改變所導致的疾病。目前：由遺傳因素參與引起的疾病。二.遺傳病的特征1.先天性生殖細胞與受精卵遺傳物質(zhì)發(fā)生改變先天性疾病(congenitaldisease)≠遺傳病

例如，妊娠期服用致畸藥物所導致的胎兒畸形并非一定在出生時即表現(xiàn)異常例如，Huntington舞蹈病家族性疾病(familialdisease)≠遺傳病例如，地方性甲狀腺腫大，傷寒病，病毒流行性感冒等。2.家族性三.遺傳病的分類（一）單基因?。ǘ┒嗷虿。ㄈ┤旧w病（四）線粒體遺傳?。ㄎ澹w細胞遺傳?。ㄒ唬﹩位虿。╯inglegenedisorders）由于單個基因突變所引起的疾病，通常呈現(xiàn)特征性的家系傳遞格局。鐮狀細胞貧血單基因病常染色體顯性遺傳病常染色體隱性遺傳病X-連鎖顯性遺傳病X-連鎖隱性遺傳病Y連鎖遺傳?。ǘ?多基因遺傳病（polygenicdiseases）由兩對以上微效基因通過積累效應(yīng)，在環(huán)境因素參與下引起的疾病。

（三）染色體?。╟hromosomaldisorders）

由染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)異常所引起的疾病。染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的改變往往涉及許多基因，常表現(xiàn)為復雜的綜合征(syndrome)（四）線粒體遺傳病線粒體基因突變引起的疾病。

37個基因（13蛋白質(zhì)、2個rRNA、22tRNA）一些mtDNA突變相關(guān)的疾病突變相關(guān)基因表型nt-3243tRNALeu(UUR)MELAS、PEO、NIDDM/耳聾nt-3256tRNALeu(UUR)PEOnt-3271tRNALeu(UUR)MELASnt-3303tRNALeu(UUR)心肌病nt-3260tRNALeu(UUR)心肌病/肌病nt-4269tRNAIle心肌病nt-5730tRNAAsn肌病(PEO)nt-8344tRNALysMERRFnt-8356tRNALysMERRF/MELASnt-15990tRNAPro肌病nt-8993A6NARP/LEIGHnt-11778ND4LHONnt-4160ND1LHONnt-3460ND1LHONnt-7444COX1LHONnt-14484ND6LHONnt-15257Cyt6LHON（五）體細胞遺傳病腫瘤和一些先天畸形人的體細胞中遺傳物質(zhì)改變而導致的疾病，稱為體細胞遺傳病(somaticcellgeneticdiseases)第二節(jié)遺傳病的分子基礎(chǔ)基因遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)DNA

基因的分子載體染色體

DNA存在的主要形式一人類染色體的基本特征

1.正常人染色體數(shù)目：（Denver體制）

人2n=46條，23對，1-22對是常染色體；性染色體：男性xy

，女性xx

（一）人類染色體的數(shù)目，結(jié)構(gòu)特征染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征在細胞周期中以細胞分裂中期最為典型。2.染色體的結(jié)構(gòu)和形態(tài)①長臂（q）、短臂（p）②主縊痕(primaryconstriction)③著絲粒(centromere)④隨體（satellite）⑤端粒(Telomere)（1）結(jié)構(gòu)著絲粒和動粒

主縊痕

著絲粒：是主縊痕處兩條染色單體連接處的中心部位，即主縊痕的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

動粒：是主縊痕處兩條染色單體的外側(cè)表層部位的特殊結(jié)構(gòu)（紡錘

絲附著點）

次縊痕

是某些染色體除主縊痕外的另一處凹陷。具鑒別作用，與核仁形成有關(guān)。

隨體

某些染色體的短臂末端呈球形或棒狀的結(jié)構(gòu)，以副縊痕的染色質(zhì)絲與染色體臂相連，稱隨體。具鑒別作用：人類的D組13、14、15，

G組21、22每條染色體末端的特化部位，具維持染色體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和完整性的作用

端粒

端粒DNA序列長度的縮短或丟失可導致細胞死亡①中央著絲粒染色體②亞中央著絲粒染色體③近端著絲粒染色體（2）染色體分類中央著絲粒(1,3,16,19,20)亞中央著絲粒(2,4，12,17,18,X)近端著絲粒(13,14,15,21,22,Y)（二）染色體核型和顯帶命名1.核型：一個細胞中的全部染色體，按其大小、形態(tài)特征依次排列所構(gòu)成圖像稱為核型。正常人類核型表示：女性：46，xx；男性：46，xy染色體分組根據(jù)染色體的大小和形態(tài)特征分為7組（ABCDEFG）（1）每條染色體的相對長度（2）臂比率（3）著絲粒指數(shù)（4）隨體的有無2.染色體的顯帶用特殊方法進行染色，使染色體出現(xiàn)明暗交替橫紋。①熒光染色Q帶②胰酶處理G帶(320條帶紋）③高溫+磷酸

R帶④BaOH處理

C帶⑤低滲+放射菌素D/BrdU

高分辨率G帶

(550-850條帶紋)常用顯帶技術(shù)：

①染色體號數(shù)②臂號③區(qū)號④帶號

3.顯帶核型的命名①染色體號數(shù)②臂號③區(qū)號④帶號

例：1p31表示1號染色體短臂3區(qū)1帶43（三）性染色體與性別決定X、Y為性染色體。Y染色體：SRY性別決定基因，

編碼睪丸誘導基因。性染色質(zhì)（sexchromatin）X和Y（染色體）在間期細胞核中顯示出的一種特殊結(jié)構(gòu)。

X染色質(zhì)（Xchromatin）:正常女性間期核中緊貼核膜內(nèi)緣，染色較深的橢圓小體。45Lyon假說

①女性兩條X染色體，一條有活性，一條無活性，無活性的一條X染色體形成X小體。

②失活現(xiàn)象發(fā)生在胚胎早期（人胚16天）③失活的X染色體是隨機的(XR有顯示雜合子)

Lyon假說的補充①X失活是部分的（16個以上的基因逃避了這種失活，因此X染色體數(shù)目異常的個體在表型上有別于正常個體，且X染色體越多，表型的異常越嚴重）②X失活又是非隨機的（結(jié)構(gòu)異常的X染色體，如有缺失的X染色體是優(yōu)先失活的）

X染色質(zhì)A、B、C、D、E：分別為含0、1、2、3、4個X染色質(zhì)

X染色質(zhì)（X染色體數(shù)目-1）Y染色質(zhì)（Ychromatin）：

正常男性的間期細胞用熒光染料染色后，細胞核內(nèi)出現(xiàn)一強熒光小體。Y染色體長臂遠端為異染色質(zhì)，可被熒光染料染色。二、人類基因的結(jié)構(gòu)、功能與基因突變（一)基因的結(jié)構(gòu)1、絕大部分生物（包括人類）基因的化學本質(zhì)是DNA；某些病毒中，基因的化學本質(zhì)是RNA。DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸每個脫氧核苷酸由磷酸、脫氧核糖和含氮堿基組成堿基有4種：腺嘌吟（A）、鳥嘌嶺（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）DNA鏈的基本結(jié)構(gòu)一個脫氧核苷酸戊糖3’位羥基與另一個脫氧核苷酸的戊糖的5’位磷酸基團之間形成磷酸二酯鍵，通過磷酸二酯鍵連接。