医学遗传学的任务与范畴

医学遗传学任务与范围MedicalGenetics:AssignmentandCategoryShunde,Jan28徐湘民南方医科大学，医学遗传学教研室SouthernMedicalUniversity医学遗传学的任务与范畴1/47

微生物遗传学MicrobialGenetics植物遗传学BotanicalGenetics动物遗传学AnimalGenetics人类遗传学HumanGenetics医学遗传学MedicalGenetics

医学+遗传学=医学遗传学遗传学Genetics医学遗传学的任务与范畴2/47Medicalgeneticsincludesstudiesoftheinheritanceofdisease,genemapping,themolecularmechanisms,diagnosis,treatment,andgeneticcounselingforhumangeneticdisorders.医学遗传学主要研究人类遗传病遗传方式、基因定位、分子机制、诊疗、治疗、和遗传咨询。医学遗传学的任务与范畴3/47染色体

chromosome

遗传物质

DNA

医学遗传学的任务与范畴4/47基因

gene医学遗传学的任务与范畴5/47二十世纪孕育了“基因世纪”“基因世纪”医学遗传学的任务与范畴6/47GregorMendel孟德尔定律（1865，1900）

植物杂交试验ThomasH.Morgan染色体理论（19101926）

果蝇基因染色体定位OswaldT.AveryDNA是遗传信息载体（1944）

肺炎球菌细胞核提取物转化试验JamesD.Walson&.DNA双螺旋结构（1953）FrancisH.CrickAstructurefordeooxyribonucleicacidNature.1953;171:737.

遗传学发展史上含有划时代意义事件医学遗传学的任务与范畴7/47徐道觉，蒋有兴染色体分析技术（1952）

低渗制片法制备染色体等简悦威（YWKan）分子诊疗技术引入临床应用（1978）

血红蛋白病产前诊疗KaryB.MullisPCR技术（1985）

DNA扩增技术创造徐立之（LCTsui

）等疾病基因定位克隆（1986）

CF基因定位IHGSC人类基因组计划草图发表时间（-02-15）精细图发表时间（-10-21）医学遗传学的任务与范畴8/47InternationalHumanGenomeSequencingConsortiumInitialsequencingandanalysisofthehumangenome.

Nature.

Feb

15;409(6822):860-921.

InternationalHumanGenomeSequencingConsortium

Finishingtheeuchromaticsequenceofthehumangenome.

Nature.Oct

21;431(7011):931-45.

CeleraGenomics

Thesequenceofthehumangenome.

Science.Feb

16;291(5507):1304-51.医学遗传学的任务与范畴9/47人类基因组基因总数以前预计：5-10万预计：约3万个只是线虫和果蝇2倍

15000以上已知最新预计：20000-25000（24500）基因及其编码蛋白质：更复杂提醒：不能单从基因数量上解释人体复杂性医学遗传学的任务与范畴10/47GenemRNAProteinCo/post-translationalprocessingAlternativesplicing

mRNA1

Gene

mRNA2

mRNA3

mRNA4

mRNA5

OneGene,ManyProteinsProtein1Protein2Protein3Protein4Protein5Protein6....Proteini医学遗传学的任务与范畴11/47Alternativesplicing医学遗传学的任务与范畴12/47MolecularGeneticsSomaticCellGeneticsChrosomologyGenemappingInbornerrorsofmetabolismSomaticmutationsincancer19601970198019901956Transgenic,KOetcmice

医学遗传学的任务与范畴13/47人类遗传病与基因研究发展史DNA双螺旋结构1953197419861990Future

细胞遗传学分子遗传学逆转录克隆人类珠蛋白基因珠蛋白基因缺失致地贫基因克隆定位基因功效判定HGP10,000个基因被定位人类疾病基因发觉和功效学研究医学遗传学的任务与范畴14/47Map-basedgenediscovery

确定遗传病基因突变定位克隆策略医学遗传学的任务与范畴15/47染色体基因定位数目标年代背景医学遗传学的任务与范畴16/47(Jan28,)Statistics/omim/医学遗传学的任务与范畴17/47定位克隆策略所发觉一些人类致病基因杜氏肌营养不良症Xp1986视网膜母细胞瘤13q1986囊性纤维化7q1989多发性神经纤维瘤17q1990家族性多发性息肉5q1991亨廷顿病4p1993肝豆状核变性13q1993家族性非息肉性结肠癌2p1993家族性乳腺癌（1型）17p1994多囊肾病（1型）16p1994结节性硬化症（2型）16p1994医学遗传学的任务与范畴18/47家族性乳腺癌（2型）13q1995Werner综合征8p1996多发性内分泌瘤（1型）11q1997Peutz-eghers综合征19p1998Rett综合征Xq1999Ellis-vanCreveid综合征4p软骨毛发发育不全9p成人型肠乳糖酶缺乏症2q青少年型血色素从容病19q先天性恶性贫血11qcon’t医学遗传学的任务与范畴19/47人类遗传病概念遗传原因环境原因表型100%遗传性0%遗传性相互作用医学遗传学的任务与范畴20/47遗传病家系图谱Pedigreefor-thalassemiainatypicalfamily.医学遗传学的任务与范畴21/47人类遗传病（HumanGeneticDiseases)染色体病

ChoromosomeMalformation单基因病

Single-geneDisorder多基因病

PolygenicDisorder

线粒体病

MitochondriaDisorder医学遗传学的任务与范畴22/47染色体病受累基因发病率21三体综合征21号染色体1/600～1/80018三体综合征18号染色体1/4000～1/500013三体综合征13号染色体1/5000～1/7600Klinefelter综合征性染色体1.3/1000男婴Turner综合征性染色体1/2500女婴人类常见遗传病发病率医学遗传学的任务与范畴23/47医学遗传学的任务与范畴24/47经典临床表现精神发育迟缓小头畸形、发际低特殊面容：眼距宽、外眼角上斜鼻根低平伸舌、有时流涎耳小、低位或畸形上下颌发育差、颚弓高手短而宽、通贯手合并先天性心脏病和白血病医学遗传学的任务与范畴25/47Trisomy21Syndrome21三体综合征医学遗传学的任务与范畴26/47常见核型统计Freetrisomy2147,XY,+21；或47,XX,+21TranslocationTrisomy21

t(14;21)t(21;21)Isochromosome(dup21q)Robertsoniantrisomy21医学遗传学的任务与范畴27/47单基因病受累基因发病率地中海贫血珠蛋白基因1/1000～2/1000中国南方遗传性耳聋各种致耳聋基因1/葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症G6PD基因3-16/100广东，7.4/100广西血友病AAVIII因子基因1/10000男性Duchenne肌营养不良症DMD基因1/3500男性脆性X染色体综合征FMR1基因1/4000男性,1/8000女性人类常见遗传病发病率医学遗传学的任务与范畴28/47CarrierrateforandβthalassemiaindifferentregionsofSouthChina地域携带率(%)

地贫β地贫广东8.532.54广西14.956.78四川1.922.18贵州—4.72台湾4.201.10香港5.023.41医学遗传学的任务与范畴29/47排序出生缺点分析例数发生频率(/10,000)1先天性心脏病26019.662重型地贫20815.733多指20015.124肢体短缩1118.395唇裂/腭裂1098.24广州市主要出生缺点发生率(1998-)

医学遗传学的任务与范畴30/47地贫纯合子：致死性出生缺点重型地贫:胎儿水肿综合征

早产死胎或出生前后死亡

可造成严重产科并发症

无理想治疗方法重型地贫

出生后1年内发病

多于未成年前因严重贫血而夭折

输血和去铁治疗可维持,代价昂贵医学遗传学的任务与范畴31/47Detectionofthe--SEA/deletionby1%agarosegelelectrophoresisofamplifiedfragmentsusinggap-PCRMNPBFaMoFeFaMoFe

FaMoFe

NormalHeterozygoteHomozygoteFamily1Family2Family3NormalMutant医学遗传学的任务与范畴32/47人类遗传性耳聋分子病理学类型医学遗传学的任务与范畴33/47多基因病受累基因发病率高血压多个染色体上各种基因3.27/100男性2.69/100女性糖尿病胰岛素基因、胰岛素受体基因、GCK基因等6.09/1000～7.10/1000精神分裂症多个染色体上存在易感基因5.69/1000哮喘哮喘特异基因、IgE合成决定基因、特异性免疫反应基因等1/100先天性心脏病多个染色体上存在易感基因，少数为单基因病3/1000～1/100人类常见遗传病发病率医学遗传学的任务与范畴34/47先天性心脏病遗传组成背景据NoraJJ,1978医学遗传学的任务与范畴35/47临床遗传学三标准多效性（pleiotropism）变异性（variability）遗传异质性（geneticheterogeneity）

Phenotype-GenotypeRelationship

医学遗传学的任务与范畴36/47多效性（pleiotropism）

单一基因引发各种临床效应Phenotype-GenotypeRelationship

遗传性乳光牙本质遗传性乳光牙本质伴高频耳聋表现型乳光牙本质乳光牙本质伴高频耳聋基因型Gln45stop(exon3)G-A(intron3)Pro17Thr(exon3)Val18Phe(exon3)医学遗传学的任务与范畴37/47XiaoS,..,KongX.Dentinogenesisimperfecta1withorwithoutprogressivehearinglossisassociatedwithdistinctmutationsinDSPP.NatGenet.;27(2):201-4.ZhangX,..,ShenY.DSPPmutationindentinogenesisimperfectaShieldstypeII.NatGenet.;27(2):151-2.Dentinogenesisimperfecta1(DGI-1,MIM125490)Dentinsialophosphoproteingene(DSPP)医学遗传学的任务与范畴38/47变异性（variability）

相同基因产生不一样临床表现Phenotype-GenotypeRelationship

β地中海贫血镰形细胞贫血表现型小细胞低色素贫血HbE等镰刀形红细胞贫血HbS基因型各种不一样类型突变如–28(A→G)Glu6Val(exon1)错义突变医学遗传学的任务与范畴39/47遗传异质性（geneticheterogeneity）

几个不一样遗传基因造成相同或非常类似疾病Phenotype-GenotypeRelationship医学遗传学的任务与范畴40/47座位异质性—不一样基因座位上突变引发相同一个遗传疾病现象名称基因座位所在染色体原发性视网膜色素变性基因座位超出20个成骨不全症7，17进行性神经性腓骨肌萎缩1，5，8，11，17，X家族性Alzheimer病1，12，14，19，21家族性黑素瘤1，9遗传性无息肉性结肠癌2p，2q，3，7常染色体显性乳腺癌13，17结节性硬化症9，16成人型多囊肾4，16医学遗传学的任务与范畴41/47基因判定怎样指导临床应用？基因染色体定位诊疗：连锁分析产前，临床前，携带者

特异性DNA诊疗SouthernanalysisASOhybridizationPCRamplificationDNAsequencing确定致病基因：候选基因分析基因功效分析经过更加好了解病理机制提升临床处理水平医学遗传学的任务与范畴42/47孟德尔遗传学基础

细胞生物学基础基因和染色体(2)人类基因组学(3)群体遗传学(8)

药品遗传学(10)

免疫遗传学(11)医学遗传学课程主要内容遗传学基础理论医学遗传学的任务与范畴43/47单基因遗传病(4)