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文档简介

第十二章

肿瘤遗传学第13章-肿瘤遗传学本章内容第一节染色体异常与肿瘤第二节癌基因第三节肿瘤抑制基因第四节肿瘤发生的遗传学理论第五节遗传性恶性肿瘤第13章-肿瘤遗传学

肿瘤遗传学(cancergenetics)

是遗传学与肿瘤学相结合的一门边缘学科,是从细胞遗传学、分子遗传学、免疫遗传学等不同角度对肿瘤的发生和进展进行探讨与研究形成的一门新学科。前言2024/6/263第13章-肿瘤遗传学

①定义:泛指由一群生长失去正常调控的细胞形成的新生物(neoplasm)。tumor:

泛指肿瘤(包括良性、恶性)肿物。

cancer:恶性肿瘤的总称。

肿瘤(tumor)2024/6/264第13章-肿瘤遗传学②肿瘤的类型癌(carcinoma):来源于上皮组织。85%肉瘤(sarcoma):来源于结缔组织等。2%淋巴瘤(lymphoma):来源于免疫系统。5%白血病(leukaemia):3%

2024/6/265第13章-肿瘤遗传学

肿瘤发生有关因素肿瘤细胞肿瘤细胞正常细胞外源性因素化学因素物理因素致瘤病毒霉菌毒素内源性因素遗传因素基因异常肿瘤细胞

肿瘤细胞

正常细胞

2024/6/266第13章-肿瘤遗传学种系突变散发性肿瘤不是从父母继承而来环境致突变发病年龄宽大多数(90-95%)

遗传性肿瘤由父母双亲传给子女,出现在后代所有细胞中(家族性)垂直传递发病较早占5~10%致癌突变散发突变2024/6/267第13章-肿瘤遗传学

Lynch癌家族部分系谱

典型的癌家族——G家族:历经80余年(1895~1976)共5次调查,传7代共10个支系,842名后裔中有95名癌症患者,分别为结肠癌、子宫内膜癌、腺癌等。第13章-肿瘤遗传学

各种环境因素直接或间接引起体细胞的染色体或DNA改变,使细胞去分化并无限增殖形成肿瘤细胞,再经促进与进展等过程,形成肿瘤细胞的大量集合—恶性肿瘤。

肿瘤是体细胞遗传病2024/6/269第13章-肿瘤遗传学

第一节

染色体异常与肿瘤一、肿瘤的染色体异常二、Ph染色体的发现及其意义三、肿瘤中其他特异性标记染色体第13章-肿瘤遗传学

染色体异常与细胞行为异常♣

1912年Boveri发现两次受精的海胆早期胚胎细胞呈不均等分裂,染色体分配不平衡。♣这种细胞失去正常生长特点,与肿瘤细胞相似:或行为紊乱,无限制地生长增殖;或死亡。BoveriT概述2024/6/2611第13章-肿瘤遗传学后来发现:♣大多数肿瘤细胞都可见到染色体异常。♣在一些染色体病患者中,某些肿瘤的发生率高于一般人群。2024/6/2612第13章-肿瘤遗传学

肿瘤的染色体理论(Boveri假说)♣

肿瘤的染色体理论认为:肿瘤细胞来源于正常细胞,染色体畸变使其成为有缺陷细胞,缺陷细胞再发生恶性转化成为肿瘤细胞。2024/6/2613第13章-肿瘤遗传学肿瘤(细胞群)单克隆肿瘤细胞的克隆演进克隆1克隆3克隆2异质性多克隆增殖优势增殖劣势增殖劣势干系旁系旁系众数发展不均衡2024/6/2614第13章-肿瘤遗传学肿瘤细胞的单克隆性:

一、肿瘤的染色体异常肿瘤细胞的多克隆性:由于内外环境因素的影响,使同一肿瘤各细胞核型不完全相同,出现多克隆的异质性。同一肿瘤的细胞染色体常有相同特点,表明它们是同一突变细胞的克隆。干系(stemline)旁系(sideline)众数(modalnumber):干系肿瘤细胞的染色体数目称为众数。2024/6/2615第13章-肿瘤遗传学超二倍体亚二倍体亚三倍体亚四倍体1.非整倍体2.多倍体实体瘤:多在三倍体左右胸、腹水中转移的癌细胞:可见到六、八倍体(一)、肿瘤染色体的数目异常2024/6/2616第13章-肿瘤遗传学♣

肿瘤细胞由于染色体的断裂、重接,形成结构改变的特殊染色体,称为标记性染色体(markerchromosome)。♣

特异性标记染色体:某些结构异常的染色体在肿瘤细胞中稳定遗传,称为特异性标记染色体。(二)、肿瘤染色体的结构异常非随机事件肿瘤的染色体特征Ph染色体2024/6/2617第13章-肿瘤遗传学♣

1960年,Nowell在慢性粒细胞性白血病(chronicmyelocyticleukemia,CML)中发现了一条比G组染色体还小的近端着丝粒染色体,因在美国费城(Philadelphia)发现而被命名为Ph染色体(Philadelphiachromosome)。

二、Ph染色体的发现及其意义1.发现2024/6/2618第13章-肿瘤遗传学♣

1973年Rowley用显带技术证明Ph染色体是9号和22号的易位染色体,即t(9;22)(q34;q11),导致9q+和22q-。♣

约95%的慢性粒细胞性白血病细胞携有Ph染色体,所以Ph染色体是CML的特异性标记染色体。2.Ph染色体的本质2024/6/2619第13章-肿瘤遗传学图Ph染色体(9;22)(q34;q11)断点簇区基因(BCR)癌基因C-ABL2024/6/2620第13章-肿瘤遗传学Ph染色体的形成

12024/6/2621第13章-肿瘤遗传学♣

Ph染色体的发现不仅为Boveri的假说提供了主要的实验证据,而且首次证明了一种染色体畸变与一种肿瘤之间特定关系,故被认为是肿瘤细胞遗传学研究的里程碑。3.Ph染色体发现的意义2024/6/2622第13章-肿瘤遗传学♣

除Ph染色体外,又发现了一些非随机存在的特异性标记染色体,它们的特点是与特定的肿瘤相关,但检出的频率并不如Ph染色体高。

三、肿瘤中其他特异性标记染色体2024/6/2623第13章-肿瘤遗传学第二节

癌基因第13章-肿瘤遗传学

癌基因(oncogene):能引起细胞恶性转化的基因。

概念细胞癌基因(原癌基因)病毒癌基因病毒所携带的、能使靶细胞发生恶性转化的基因,称为病毒癌基因。正常细胞内存在病毒癌基因的同源序列,这类基因被称为细胞癌基因。正常细胞内未被激活的癌基因称为原癌基因(proto-oncogene)2024/6/2625第13章-肿瘤遗传学

癌基因最初是在以Rous肉瘤病毒为代表的一些逆转录病毒中发现的。病毒癌基因(viral-oncogene)Rous

Peyton

2024/6/2626第13章-肿瘤遗传学

一、人类癌基因的发现和识别转染实验发现人癌基因H-ras

2024/6/2627第13章-肿瘤遗传学

二、癌基因的分类及功能细胞癌基因按照其功能可分为五大类:生长因子:

SIS生长因子受体:ERBB信号转导因子:SRC(酪氨酸激酶)、RAS(G蛋白)核内转录因子:MYC(调节基因表达的核蛋白)程序性细胞死亡调节因子:BCL-22024/6/2628第13章-肿瘤遗传学2024/6/2629第13章-肿瘤遗传学图

细胞癌基因的功能类型2024/6/2630第13章-肿瘤遗传学

癌基因的激活机制可分为三种:基因突变基因扩增染色体重排三、癌基因的激活机制2024/6/2631第13章-肿瘤遗传学♣

各种类型基因突变如碱基替换、缺失或插入,都能导致原癌基因表达异常,引起细胞癌变。

点突变对细胞癌变有始动作用(一)基因突变(mutation)2024/6/2632第13章-肿瘤遗传学♣

基因组内原癌基因自身扩增导致过度表达;由于相应基因产物增加,使细胞恶性转化。多见于癌肿的发展阶段,而少见于始动阶段(二)基因扩增(geneamplication)2024/6/2633第13章-肿瘤遗传学

由于癌基因扩增发生在某一特定染色体区域,因此在肿瘤细胞内可见到同源染色区或双微体。♣

同源染色区(HSR):由于癌基因扩增使染色体的某一染色区域产生重复DNA片段,缺少正常深、浅染色区,也称特殊的复制染色体区带。♣2024/6/2634第13章-肿瘤遗传学♣

双微体(doubleminute,DM):

扩增的重复DNA片段从染色体断裂下来,因无着丝粒随机释放至胞浆,呈环状,经染色后成一对连在一起的双点状结构。2024/6/2635第13章-肿瘤遗传学♣

染色体重排主要是染色体易位和插入,常导致原癌基因易位至一个强大的启动子、增强子或转录调节元件附近,或形成融合基因,使原来无活性或低表达的基因激活变为高表达,细胞发生恶性转化。Ph染色体t(9q34;22q11)burkitt淋巴瘤t(8q24;14q32)(三)染色体重排(chromosomerearrangement)2024/6/2636第13章-肿瘤遗传学慢性髓细胞性白血病(CML):染色体9(C-ABL)

染色体22(BCR),形成融合基因BCR-ABL。q3495’3’5’3’22q11.2ABLder9Ph’ABL9q3422q11.222q11.29q34Der(22)DNA

RNAProteinBCRBCR2024/6/2637第13章-肿瘤遗传学免疫球蛋白基因染色体14E染色体8C-MYC不表达C-MYC基因EC-MYC高表达易位C-MYC基因被免疫球蛋白增强子所激活第13章-肿瘤遗传学小结♣

癌基因是原癌基因的突变形式,而原癌基因是一组与细胞生长调控有关的基因。♣原癌基因由于突变、扩增或染色体重排而被激活。♣异常癌基因的确认为肿瘤的分子诊断和检测提供了工具;癌基因也为肿瘤治疗提供了靶标。2024/6/2639第13章-肿瘤遗传学

第三节肿瘤抑制基因第13章-肿瘤遗传学

肿瘤抑制基因(tumorsuppressorgene):

也称抗癌基因(anti-oncogene)或隐性癌基因(recessiveoncogene),是一类存在于细胞内对细胞增殖产生负调控作用的基因,并具有潜在抑癌作用。

一、肿瘤抑制基因的发现

2024/6/2641第13章-肿瘤遗传学♣

抗癌基因的概念是60年代在肿瘤细胞与正常细胞杂交研究的基础上提出的:正常细胞的染色体可以逆转肿瘤细胞表型

②①正常细胞肿瘤细胞杂种细胞无肿瘤细胞表型融合

2024/6/2642第13章-肿瘤遗传学细胞融合实验胞

胞正常细胞2024/6/2643第13章-肿瘤遗传学♣1986年首次发现了RB基因,目前已经发现了十几种肿瘤抑制基因。♣肿瘤抑制基因的缺失或失活也导致肿瘤发生。

2024/6/2644第13章-肿瘤遗传学二、肿瘤抑制基因种类和功能2024/6/2645第13章-肿瘤遗传学(一)RB基因♣

RB基因是视网膜母细胞瘤(retinoblastomaRB)

基因的缩写,是最早发现的肿瘤抑制基因。

眼内期:肿瘤在视网膜上呈黄色结节样隆起,有视力破坏。当瘤体长入玻璃体时呈息肉样,视网膜呈扁平脱离,视力丧失,瞳孔散大呈黄白色反光,故有黑朦性“猫眼”之称。2024/6/2646第13章-肿瘤遗传学眼外蔓延期:肿瘤沿视神经向颅内蔓延,视神经变粗,视神经孔扩大,沿着眼球的血管、神经通道进入眶内,引起眼球突出;也可经角巩膜缘穿出眼球。肿瘤钻出眼外后生长迅速,患眼高度突出固定,呈烂肉团状,触之易出血,破溃坏死,成为一个很大的肿块嵌置于眼裂之中。2024/6/2647第13章-肿瘤遗传学⒈RB基因结构♣

RB基因位于13q14.1

。♣

RB基因长约200kb,共有27个外显子,并含有2个较大的内含子,分别为35kb和70kb。RB基因转录产生长4.7kb的mRNA

。2024/6/2648第13章-肿瘤遗传学2.RB基因产物及其功能♣

RB基因编码的蛋白质(prb110)由928个氨基酸组成,分子量为110kD,是一种核磷酸蛋白质。♣

prb110的主要作用是调节细胞周期,其调节能力与prb110磷酸化状态有关。其在细胞内存在低磷酸化型(活性型)和高磷酸化型(非活性型)两种类型。2024/6/2649第13章-肿瘤遗传学⒊

RB基因的作用机制低磷酸化型的prb110可与转录因子E2F结合形成复合物,从而阻止E2F启动某些在细胞增殖过程中起主要作用的基因的转录,如C-MYC基因等,使细胞不能进入S期,不能增殖。高磷酸化型的prb110则可促使其与E2F转录因子分离,从而使其呈现活性,细胞即由G1期进入S期。●RB基因失活后,其表达产物不能与E2F形成复合物,E2F处于持续激活状态,导致细胞增殖。●2024/6/2650第13章-肿瘤遗传学G0G1期RB蛋白E-2FS期E-2FDNAmRNADNAPRB蛋白prb110的作用机制2024/6/2651第13章-肿瘤遗传学RB与E2F转录因子结合2024/6/2652第13章-肿瘤遗传学4.RB基因功能失活机制①突变:如大片段缺失,占视网膜母细胞瘤的30%,此外还有剪接错误、点突变及启动子区域小的缺失。②癌基因产物的结合:如SV40病毒大T抗原、腺病毒、多瘤病毒、人乳头瘤病毒均可以与prb110结合,从而促进细胞的增殖。2024/6/2653第13章-肿瘤遗传学(二)P53基因♣

P53基因是涉及恶性肿瘤最多的一个基因,基因产物p53蛋白是一种肿瘤抑制物,四聚体结构,在50%左右的恶性肿瘤中存在变异。♣

P53基因定位于17p13.1,长20kb,含有11个外显子,编码393氨基酸组成的蛋白质,分子量为53kD。⒈

P53基因的发现2024/6/2654第13章-肿瘤遗传学

2.p53蛋白功能区

①N端酸性转录激活区:激活靶基因的转录。②序列特异性结合区(核心区):与DNA结合区,含6个突变热点,占已知P53错义突变的40%。③寡聚区:介导自身聚合形成四聚体。④C端:可与DNA非特异性结合,参与核心区与DNA结合的错构调节。

2024/6/2655第13章-肿瘤遗传学3.P53基因产物的作用♣野生型p53蛋白是一种核磷蛋白,作为转录因子激活一系列下游靶基因(如P21、BAX、等)的转录,阻止细胞从G1→S期、诱导细胞凋亡,保护基因组的完整性以及抑制肿瘤细胞的生长等。2024/6/2656第13章-肿瘤遗传学♣

在正常情况下,P53较少表达,

p53蛋白的含量不足以使其下游基因表达。当有DNA损伤时,可引起细胞内p53蛋白水平升高,并激活其下游基因表达,诱导细胞进行DNA修复或诱导细胞凋亡,起到对细胞的保护作用。2024/6/2657第13章-肿瘤遗传学P53gene作用2024/6/2658第13章-肿瘤遗传学P53gene

作用2024/6/2659第13章-肿瘤遗传学MPF(成熟促进因子,maturationpromotingfactor):是一个复合结构,具有促进细胞M期启动(从G2→M转变)的调控因子,故又称为M期促进因子(MPF)。

p21蛋白可与MPF结合并抑制其激酶活性,使MPF不能磷酸化底物(如Rb),抑制DNA合成相关酶的合成,细胞被阻滞在G1(或G2)期。2024/6/2660第13章-肿瘤遗传学

DNA的损伤激活p53,在细胞周期不同阶段引起不同结果:辐射早期:通过诱导p21对CDK-cyclin激酶的抑制,激活限制点,阻止细胞周期前进直到损伤修复。

晚期:引发细胞凋亡。2024/6/2661第13章-肿瘤遗传学4.P53基因功能失活机制

①P53基因突变:导致p53蛋白功能丧失。

②MDM2癌基因的负调节:MDM2是p53蛋白的靶基因,参与p53蛋白的负反馈调节。mdm2蛋白可与p53蛋白结合,抑制p53蛋白的功能并催化p53蛋白的降解。

③p53蛋白与癌蛋白之间的相互作用:如SV40大T抗原,EIB转化蛋白,人乳头瘤病毒E6蛋白等,均可以和p53蛋白结合,抑制其功能活性并促进其降解。

2024/6/2662第13章-肿瘤遗传学几种和G0/G1或G1/S期控制有关的蛋白是肿瘤抑制物p16,p21,p27可结合cyclin-CDK复合物使其失活2024/6/2663第13章-肿瘤遗传学第四节

肿瘤发生的遗传学理论第13章-肿瘤遗传学肿瘤的单克隆起源假说Knudson的二次突变假说肿瘤的多步骤遗传损伤学说肿瘤发生的三种遗传学说2024/6/2665第13章-肿瘤遗传学一、肿瘤的单克隆起源假说

观点:肿瘤细胞是由单个突变细胞增殖而成的,即肿瘤是突变细胞的单克隆增殖细胞群。单个体细胞基因突变致癌因子转化前癌细胞发展为肿瘤细胞促癌因素2024/6/2666第13章-肿瘤遗传学①女性细胞失活X染色体可以通过葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)活性依赖的细胞染色验证。②通过这种染色技术检测到,在一些女性恶性肿瘤的患者中,正常组织是有活性和失活的G6PD细胞的嵌合体。而肿瘤组织中的所有癌细胞都是失活X染色体的纯合体,表明他们是单一细胞起源。肿瘤的单克隆起源假说的证据:女性X连锁基因的分析2024/6/2667第13章-肿瘤遗传学二、Knudson的二次突变假说1971年AlfredKnudson在分析同一类癌症的遗传性和非遗传性肿瘤之间的关系时,提出二次突变假说(two-hittheory)。2024/6/2668第13章-肿瘤遗传学1.二次突变假说的观点

肿瘤的产生是由于体细胞先后产生了二次突变后的恶性转化结果。恶性细胞细胞

突变I

突变细胞突变Ⅱ恶性肿瘤增殖优势2024/6/2669第13章-肿瘤遗传学2.对遗传性与非遗传性肿瘤的解释①遗传性肿瘤(如RB),第一次突变发生于生殖细胞,并且传递给每一个体细胞,使其成为潜在的前癌细胞。第二次突变随机发生在体细胞中。二次突变的结果形成肿瘤,且具有家族性、多发性、双侧性和早发性的特点。2024/6/2670第13章-肿瘤遗传学②非遗传性视网膜母细胞瘤是同一个体细胞发生两次独立的突变,而双侧视网膜细胞同时发生二次突变的可能性较小。因此具有迟发,散发、单发和单侧性等特点。

2024/6/2671第13章-肿瘤遗传学

遗传性肿瘤与散发性肿瘤的比较及二次突变假说的解释二次突变假说最简单地解释肿瘤的发生过程,但不能具体分析肿瘤发生的复杂性2024/6/2672第13章-肿瘤遗传学⒊

Knudson的抗癌基因概念

Knudson在二次突变假说中还提出,野生型基因产物可以抑制肿瘤产生,而肿瘤细胞经两次突变使一对野生型等位基因发生了失活,导致肿瘤发生。

Knudson称这种野生型基因为抗癌基因,也称肿瘤抑制基因。2024/6/2673第13章-肿瘤遗传学

抗癌基因模式得到了遗传性RB染色体分析结果的支持,即肿瘤细胞有13q14缺失。以后在13q14位点克隆出RB基因,并且RB瘤细胞均发生了RB基因的突变或缺失。

Knudson完成了理解肿瘤抑制基因概念的框架性工作。2024/6/2674第13章-肿瘤遗传学三、肿瘤的多步骤遗传损伤学说⒈多步骤遗传损伤学说的提出

源自于美国麻省理工学院的Land等(1983)实验:RAS鼠成纤维细胞过量增殖(未癌变)转染共同转染RASMYC转化癌细胞鼠成纤维细胞2024/6/2675第13章-肿瘤遗传学⒉多步骤损伤学说的观点

①细胞的癌变至少需要两种致癌基因的联合作用,每个基因改变只完成癌变的其中一个步骤,另一些基因的变异最终完成癌变过程。

②由于各种原癌基因的量变和质变,造成细胞分裂与分化失控,通过多阶段演变而转化为肿瘤细胞。2024/6/2676第13章-肿瘤遗传学肿瘤的多步骤发生2024/6/2677第13章-肿瘤遗传学⒊对肿瘤发生的遗传机制的理解

细胞癌变需多个肿瘤相关基因协同作用,经过多阶段演变,其中不同阶段涉及不同的肿瘤相关基因的激活与失活。

肿瘤相关基因的激活与失活在时间上有先后顺序,在空间位置上有一定配合,共同作用的结果形成肿瘤细胞表型。2024/6/2678第13章-肿瘤遗传学♣在恶性肿瘤起始阶段肿瘤相关基因的激活方式主要为逆转录病毒的插入和点突变。♣

在恶性肿瘤演进阶段肿瘤相关基因的激活方式主要为染色体重排、基因重组和基因扩增等。2024/6/2679第13章-肿瘤遗传学第一节

遗传性肿瘤与染色体不稳定综合征第13章-肿瘤遗传学

染色体不稳定综合征

(chromosomeinstabilitysyndrome)

定义:由于DNA修复系统缺陷导致染色体不稳定,以体细胞染色体断裂或重排为主要表现的疾病或综合征称为染色体不稳定综合征。患者具有不同程度的易患恶性肿瘤的倾向。Bloom综合征Fanconi贫血2024/6/2681第13章-肿瘤遗传学♣

由Bloom首先报导,是一种AR遗传病,多见于东欧犹太人的后裔中。Bloom综合征的临床特征Bloom综合征患者的细胞遗传学改变Bloom综合征的分子遗传学基础一、Bloom综合征

(Bloomsyndrome,BS)2024/6/2682第13章-肿瘤遗传学♣

身材短小;慢性感染,有免疫功能缺陷;♣

面部暴露于日光的部位毛细血管扩张,出现蝴蝶状红斑皮疹;♣多在30岁以前伴发白血病和其他恶性肿瘤。

(一)Bloom综合征的临床特征

2024/6/2683第13章-肿瘤遗传学图

Bloom综合征患者示红斑皮疹第13章-肿瘤遗传学

Bloom综合征患者具有显著的染色体或基因组不稳定性的遗传学特征。主要表现在:微核率增高姐妹染色单体交换率增高染色体结构畸变增加(二)Bloom综合征患者的

细胞遗传学改变2024/6/2685第13章-肿瘤遗传学♣

微核是位于细胞质中的边缘清晰的浓染小体,内含DNA,是无着丝粒的染色体断片丢失在胞质中形成的结构。1.微核(micronuclear)率增加2024/6/2686第13章-肿瘤遗传学♣

姐妹染色单体交换(sisterchromatidexchange,SCE):指姐妹染色单体同源部位发生的片段互换。可用差别显色显示。♣

正常细胞的SCE率<10,Bloom综合征患者介于50-100,高于正常人的10倍。⒉姐妹染色单体交换率增高2024/6/2687第13章-肿瘤遗传学图

SCE的原理B:BrdU5-溴尿嘧啶第13章-肿瘤遗传学♣

体外培养的Bloom综合征细胞株染色体易发生断裂并形成结构畸变,4%-27%的培养细胞中可以看到染色体断裂和重排,如四射体。3.染色体结构畸变增加2024/6/2689第13章-肿瘤遗传学

图示染色体断裂与重排

图示四射体

第13章-肿瘤遗传学

⒈Bloom综合征基因定位

Bloom综合征是一种AR遗传病,致病基因BLM定位在15q26.1。(三)Bloom综合征的分子遗传学基础2024/6/2691第13章-肿瘤遗传学⒉

BLM基因产物及其生物学功能

BLM基因产物是RecQDNA解链酶家族中的一员。

参与DNA复制与修复过程的多个环节。如稳定复制叉,去除诱导DNA重排的因素,以维持基因组的稳定性与完整性。2024/6/2692第13章-肿瘤遗传学⒊

BLM基因突变

BLM基因突变→RecQDNA解链酶活性降低或缺乏,细胞表现为有丝分裂过程中的染色体重排增加,染色体错误分离率升高,对DNA诱变剂敏感,减数分裂异常等。2024/6/2693第13章-肿瘤遗传学

目前已在10个Bloom综合征患者中发现了7种不同的BLM基因突变(表12-1)。碱基替换:4种碱基缺失:2种碱基插入:1种错义突变:3种无义突变:2种移码突变:2种导致2024/6/2694第13章-肿瘤遗传学编号种族类别核苷酸改变的数量和位置基因型突变类型突变氨基酸1日本籍631位缺失3bp纯合子无义突变1852欧籍美国人888位A→T杂合子无义突变2713日本籍1610位插入1bp纯合子移码突变5154欧籍美国人2089位A→G杂合子错义突变14175犹太籍2281位缺失6bp插入7bp纯合子移码突变7396意大利籍2596位T→C纯合子错义突变14177意大利籍3238位G→C纯合子错义突变1417Bloom综合征患者发生的BLM基因突变第13章-肿瘤遗传学4.

Bloom综合征的分子遗传学诊断

通用方法为PCR-SSCP(PCR单链构像多态性,PCR-singlestrandconformationalpolymorphism)技术:提取BLM患者的cDNA→PCR扩增→PAGE电泳→分析SSCP改变的片段序列→鉴定BLM基因突变。2024/6/2696第13章-肿瘤遗传学♣

Fanconi贫血(Fanconianemia,FA)是一种AR遗传儿童骨髓疾病,发病率约1/35万。♣主要表现为各类起源于骨髓干细胞的血细胞发育受阻(全血细胞减少症),所以又称为先天性全血细胞减少症。二、Fanconi贫血

2024/6/2697第13章-肿瘤遗传学♣

患者骨骼畸形,如拇指短小,多指,桡骨缩短,常伴发侏儒;小眼球;心及肾畸形;皮肤有牛奶咖啡斑或色素沉着等。♣患者中白血病的发病率比一般人高20倍。有的患者在粘膜与皮肤交界处(口唇、肛门和阴唇)可发生鳞状上皮癌。

(一)临床症状

2024/6/2698第13章-肿瘤遗传学

Fig.FanconianemiaOneexampleofthemanyhandandarmanomaliesthatcanaffectFApatients.

第13章-肿瘤遗传学♣

FA患者的体外培养细胞中普遍存在染色体不稳定,主要是染色体自发断裂率增高,但SCE率不高。♣

患者对断裂剂双环氧丁烷、丝裂霉素C、顺氯氨铂等敏感,可诱发染色体断裂。

(二)FA患者的细胞遗传学特征

2024/6/26100第13章-肿瘤遗传学♣

患者DNA修复系统异常,缺乏外切核酸酶,对某些交联剂(如紫外线、丝裂霉素C)诱发的二核苷酸交联,如胸腺嘧啶二聚体(T-T),不能切除修复。♣

因此FA细胞在一定浓度丝裂霉素C存在时停止生长并死亡,可作为诊断方法。(三)FA患者的分子遗传学特征2024/6/26101第13章-肿瘤遗传学

1.遗传异质性(heterogeneity):不同基因位点(如A位点和B位点)突变导致同样的疾病发生。aa纯合子→FA患者bb纯合子→FA患者(四)FA的遗传异质性2.

FA存在遗传异质性:通过体外细胞融合实验证实。2024/6/26102第13章-肿瘤遗传学①细胞融合实验:♣

将两个无亲缘关系的FA个体的细胞融合,并在DNA交联剂存在的条件下培养,以融合细胞存活情况判断FA个体的DNA突变。♣

若融合细胞在各种浓度交联剂中均有存活,证明这两个FA个体为非同一位点突变,否则为同一基因位点突变。2024/6/26103第13章-肿瘤遗传学②FA互补组:♣

不同互补组:不同位点突变的两个FA细胞系。♣同一互补组:同一位点突变的两个FA细胞系。♣不同互补组的融合细胞,可互补对方不足,能抵抗交联剂的作用→正常存活;♣同一互补组细胞融合后,基因缺陷仍得不到改善,表现对交联剂敏感→FA。2024/6/26104第13章-肿瘤遗传学A系B系aaBB(FA)

AAbb(FA)互补融合细胞(aaBB+AAbb)融合剂存活不同互补组aaBB(FA)aaBB(FA)同系融合细胞(aaBB+aaBB)A系A系融合剂FA同一互补组2024/6/26105第13章-肿瘤遗传学③FA互补组的种类与命名♣

假设每个互补组由一对等位基因控制,通过FA细胞系的细胞融合,已鉴定出8个FA互补组。♣

对FA互补组无统一命名标准,但常用FA-A→互补组A,FA-B→互补组B,依此类推。FA-A和FA-C分别占65%和15%。

2024/6/26106第13章-肿瘤遗传学♣

染色体异常导致肿瘤发生的机理:

染色体数目或结构改变影响细胞的生长、增殖、分化、细胞与细胞间的相互关系,使受累细胞发生克隆瘤性增殖。机理为:癌基因激活癌基因转录增强抑癌基因缺失染色体不平衡二、染色体异常在肿瘤发生中的作用2024/6/26107第13章-肿瘤遗传学

如Ph染色体t(9q34;22q11)的22q11处有断点簇区基因(BCR),9q34处有癌基因C-ABL,两位点断裂并易位后,使C-ABL与BCR形成BCR-ABL融合基因并被激活,表达一种融合蛋白,具有强烈的酪氨酸激酶活性,促进细胞增殖→白血病发生。(一)

癌基因激活2024/6/26108第13章-肿瘤遗传学慢性髓细胞性白血病(CML):chromosome9(C-ABL)chromosom22(BCR),形成融合基因BCR-ABL。q3495’3’5’3’22q11.2ABLder9Ph’ABL9q3422q11.222q11.29q34Der(22)DNA

RNAProteinBCRBCR2024/6/26109第13章-肿瘤遗传学

Burkitt淋巴瘤的易位染色体t(8q24;14q32),其中14q32

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