线粒体遗传病ppt课件

1、1，线粒体遗传病，2，线粒体是动物核外唯一含有DNA的小器官。人类细胞线粒体DNA(MTD na)是人类基因组的一部分，被称为“染色体25”。线粒体DNA突变引起线粒体遗传病。确认了100多种mtDNA致病突变和200多种缺失、插入和重排。3，1节线粒体基因组，1，线粒体结构：4，2，线粒体基因组的结构和功能，(1)线粒体和线粒体基因组肝细胞分别包含约210个线粒体DNA分子，(5，2) mtDNA的组成和结构环双链：h链，(5523个密码子)h链，l链有编码功能。d环：郑智薰编码区域；共37个基因，6，mtDNA的37个基因，h链：l链：rRNA基因2 tRNA基因148多肽链基因12 1

2、NADH脱氢酶亚单位(6) NADH脱氢酶亚单位(1) (ND1，2，3)结构紧凑：基因组间空间，无内含子；部分基因片段重叠，限制DNA充分利用；d环区域未编码，包括重链复制的起点、轻重链战士的启动子。2.密码子-密码子耦合不严格。tRNA比线粒体外蛋白质合成所需的tRNA(4050种)少，每个tRNA的抗密码子能读取2-4个同义词密码子。3.基因密码和核DNA基因密码略有不同。8、基因密码和一般密码的差异密码子一般密码线粒体密码UGA终止密码色氨酸异亮氨酸精氨酸终止密码agg精氨酸终止密码AGG精氨酸终止密码，9，(4) mtDNA的功能1。克隆：半保存克隆，不限于s期，整个细胞周期克隆，在

3、斜面之前克隆，o，OL是复制起点，mtDNA翻倍的话，线粒体就会分裂。10，(4) mtDNA的功能2。战士：两股完全战死，全长对称战死；核DNA的转录是不对称转录：一股特定部位以模板形式转录。印花产品：mRNA(13)、rRNA(2)、tRNA(22) mRNA:5栏没有帽子，3栏约有55个“a”构成大量“a”。经链转录产物的90%不包含使用信息，很快分解。3.翻译：线粒体基质腔产生13种多肽链。11，3，线粒体基因的遗传特征，(a)半自主性1.mtDNA可以独立复制、转录和翻译，有独立的蛋白质合成系统，合成蛋白不输送线粒体；12，(1)半自主性2.mtDNA编码，线粒体中合成的蛋白质数量有

4、限，(13种)维持线粒体结构和功能的蛋白质大部分是细胞核DNA编码，在细胞质合成后运往线粒体：(1)线粒体的结构蛋白；(2)在线粒体内构成核糖体的蛋白质；(3)呼吸链5种酶复合物的大部分多肽链子单位(56/69)；(4)mtDNA复制、转录和翻译所需的DNA聚合酶、RNA聚合酶、蛋白质合成的各种因子等。因此，线粒体功能受到核基因的影响，自主性受到限制。13，(2)变异性mtDNA分子中缺乏组蛋白的线粒体DNA损伤修复系统mtDNA的突变率比核DNA高1020倍，与任何两个人的mtDNA相比，平均每1000个碱基对选择4个徐璐其他有害mtDNA突变而消除，因此线粒体的遗传病并不常见。14，(3)

5、不平衡正常细胞的线粒体数量取决于代斯状态，细胞内mtDNA的数量可能达到数千个。细胞分裂时，线粒体随机进入不同的细胞，这可能导致分裂细胞的mtDNA数量不同。核基因在任何细胞中都是平衡的。二倍体，46染色体，等位基因。15，(4)分布的随机性(遗传瓶颈)减数分裂：卵母细胞成熟卵子线粒体数：10000 10100有丝分裂：受精卵胚胎细胞线粒体数：10100 10000遗传瓶颈：卵母细胞成熟过程中线粒体数：10000至100如果具有mtDNA突变的线粒体通过遗传瓶颈，成体组织细胞具有mtDNA突变的线粒体在胚胎发育过程中可以达到影响细胞供氧的高比例。16，(5)同质和异质性(heteroplasm

6、y):同一细胞或同一组织的mtDNA分子中的某些基因既有野生型，又有突变型，称为异质性。这种细胞或组织称为异质性。同质性：一个细胞或一个组织中所有mtDNA分子中的一个基因称为同质性。或者全部是野生型，或者全部是突变型。这种细胞或组织称为同质性。个体的突变基因表型与否取决于突变基因的比例，突变基因所在细胞的类型。17，(6)阈值效应突变mtDNA导致特定组织或器官功能异常。影响能量代谢，引起特定组织或器官功能障碍的最小mtDNA突变称为限制点。mtDNA突变引起的特定组织或器官功能障碍的表型出现与某种组织野型和突变MtDNA的相对比例有关。18，影响阈值的因素：1。组织对能源的依赖不同的组织和

7、机构对能源的依赖不同，大脑、骨骼肌、心脏、肾脏、肝脏依次减少，说明脑组织的阈值最低。2.对于mtDNA突变类型不同的mtDNA基因突变，阈值大小不同，tRNA基因点突变：阈值为90%。大碎片缺失阈值为60%。3.个体发育阶段之类的器官，徐璐不同的发育阶段，能量依赖不同，所以阈值不同。4.细胞核的遗传背景，19，(7)母系遗传，她的mtDNA传给她的所有子女，她的女儿将mtDNA传给下一代，如果受精卵结合，精子主要提供细胞核DNA，精子细胞变成精子时，大部分细胞质消失，精子中间包含线粒体，但进入卵细胞，20，1，线粒体基因突变类型，(1)点突变1。错误的突变意味着mtDNA分子编码了13条多肽链

8、的基因突变，也称为氨基酸替代突变。2.蛋白质生物合成基因突变意味着mtDNA分子中tRNA基因突变。它直接影响TRNA携带氨基酸的功能，对线粒体蛋白质的合成也有间接影响。这些突变引起的疾病的迹象具有更系统的特征。2节线粒体基因突变，21，(2)重组突变包括mtDNA异常重组或克隆过程中异常滑动，因此缺失和重复。第二，线粒体遗传病的林爽特征：肌病、心肌病、痴呆、突发性肌肉痉挛、听觉障碍、失明、贫血、糖尿病、脑供血异常3，线粒体遗传病的影响因素：1。胚胎发育早期线粒体突变基因组的克隆分离程度2。突变的线粒体基因存在于特定组织的数量3。临界大小，第22，3节常见线粒体遗传病，第一，Leber遗传性视

9、神经病变(Leber hereditary optic neuropathy，LHON)人类母系遗传型的典型病例。急性或亚急性眼球神经炎导致双侧视神经萎缩。视觉丧失，失明，双眼伴随侵犯，男女发病率为4333691。50%的Lon是由第11778个部位GA突变引起的。mtnd 4 * lon 11778 a突变导致NADH dehydrogenase subunit 4(ND4)第340个精氨酸变成组氨酸，影响线粒体能量的产生。23，2，多系统障碍的症状，包括肌间质发作(myoclonus epilepsy and ragged red fibers，myoclonus epilepsy and

10、 ragged red fibers)，未协调的肌肉运动(共济失调)。因为破碎的红色纤维异常多的线粒体集中在肌细胞上，被染成了红色。MERRF患者mtDNA的80%的tRNALys(赖氨酸)基因有8344个基因座a gpoint突变。MTTK*MERRF8344G少数患者是此基因8356部分TC点突变。线粒体脑肌病合并乳酸中毒和中风发作的林爽特征：复发性休克、肌病。肌病。病、病、病、病、病、病、毒、病、毒、毒、毒、毒、毒、毒、毒、毒、毒、毒、毒、毒、毒、病MtDNA结构变化：约三分之一的KSS病例与ATP酶亚单位8基因的8468位和ND5基因13446位的4977bp缺失有关。26，5，糖尿病20多种线粒体基因突变，发现与糖尿病相关的