線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)培訓(xùn)課件

線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)線粒體疾病的遺傳人類線粒體基因組線粒體基因的突變與線粒體疾病2線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)第一節(jié)人類線粒體基因組

線粒體的功能：能量代謝中心細胞氧化和能量轉(zhuǎn)換3線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)第一節(jié)人類線粒體基因組

一、線粒體基因組（mitochondrialDNA,mtDNA）線粒體內(nèi)含有DNA分子，是細胞核以外含有遺傳信息和表達系統(tǒng)的細胞器。

4線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)1122bp81年，Anderson人類粒體基因組

16569bp鳥嘌呤胞嘧啶重鏈輕鏈5線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)

線粒體DNA結(jié)構(gòu)特征1、兩條鏈的堿基成分不同；兩條鏈都有編碼功能；2、DNA分子裸露；3、每個細胞中mtDNA不是2個拷貝；4、基因排列緊密,具有高度簡潔性；5、半自主復(fù)制；6、密碼子和通用密碼子不同(表6-1)P667線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)(二)線粒體基因組的遺傳特征1.母系遺傳2.同質(zhì)性和異質(zhì)性3.閾值效應(yīng)4.突變率高（原因？）8線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)1.母系遺傳典型的線粒體遺傳為母系遺傳

細胞核基因、細胞核與線粒體通訊異常導(dǎo)致的線粒體病為核遺傳(二)線粒體基因組的遺傳特征9線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)同質(zhì)性和異質(zhì)性

同質(zhì)性（homoplasmy）：同一組織或細胞中的mtDNA分子都是一致的。異質(zhì)性（heteroplasmy）：個體細胞內(nèi)同時存在野生型或突變型的mtDNA,分為長度和序列異質(zhì)性。野生型mtDNA對突變型mtDNA有保護和補償作用，因此，mtDNA突變時并不立即產(chǎn)生嚴(yán)重后果。10線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)閾值效應(yīng)突變型mtDNA的表達達到一定水平才引起相應(yīng)的組織或器官的功能異常各種組織或器官對維持正常功能所需的能量不同,故對mtDNA突變的敏感各不相同女性攜帶者細胞內(nèi)突變的mtDNA未達到閾值,不發(fā)病,但能傳遞給下一代

11線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)突變mtDNA在不同類型細胞

具有不同的發(fā)病閾值突變的同質(zhì)性個體:

對需要能量高的細胞,病情較重.需能順序:中樞神經(jīng)細胞>骨骼肌>心臟>胰腺>肝>腎低需能細胞,受mtDNA突變危害小.12線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)(三)線粒體基因組的突變分類線粒體基因突變點突變mRNA錯義突變：氧化磷酸化功能下降tRNArRNA結(jié)構(gòu)異常：酶合成障礙缺失和重排：某些多肽合成受到影響：氧化磷酸化功能下降A(chǔ)TP減少13線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)第2節(jié)線粒體基因組突變與疾病線粒體病(mitochondrialdisease)

---以線粒體結(jié)構(gòu)或功能異常為主要病因的疾病。14線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)

線粒體疾病典型系譜15線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)第2節(jié)線粒體疾病的遺傳1)線粒體疾病多為散發(fā)的,并隨年齡增加而病情加重2)為母系遺傳（maternalinheritance），即母親將mtDNA傳遞給她的兒子和女兒，但只有女兒能將其mtDNA傳遞給下一代。

女性患者的男女后代均可發(fā)病,但男性患者后代正常16線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)點突變引起的疾病

突變

相關(guān)基因

疾病

nt-3243tRNALeu(UUR)MELASPEO(PEO)NIDDM/耳聾

nt-3256tRNALeu(UUR)

肌病(PEO)nt-4269tRNAIle

心肌病

nt-5730tRNAAsn

肌病

nt-8344tRNALysMERRF(肌陣攣性癲癇伴碎紅纖維病)

MELAS:線粒體肌病腦病伴酸中毒及中風(fēng)樣發(fā)作綜合征17線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)Leber’shereditaryopticneurophathy,LHON(OMIM535000)Leber氏遺傳性視神經(jīng)病TheodorLeber(1840-1917)mtDNA11778位點G→A的突變NADH脫氫酶ND4亞基11778突變,精氨酸突變?yōu)榻M氨酸18線粒體遺傳病醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)缺失、重復(fù)

涉及多個基因，OXPHOS功能下降，ATP減少，從而影響組織器官的功能。

常見缺失:8483～134598637～160734389～14812

1.Kearns-Sayre綜合征(眼肌病)2．Pearson-骨髓/胰腺綜合征3．線粒體心肌病4．帕金森病(Parkinsondisease,PD)5．Alzhe