线粒体疾病的分子生物学检验
线粒体功能的检测方法
线粒体功能的检测方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：线粒体是细胞内的重要细胞器，主要负责合成三磷酸腺苷（ATP）以供细胞能量使用。
线粒体功能的异常可能导致多种疾病，如代谢紊乱、神经退行性疾病等。
检测线粒体功能的方法对于诊断和治疗这些疾病具有重要意义。
目前，常用的线粒体功能检测方法主要包括生化检测、影像学检测和分子生物学检测。
生化检测是最常用的方法之一。
生化检测可以通过测定线粒体内各种关键酶的活性来评估线粒体的功能状态。
通过测定线粒体呼吸链酶的活性，可以评估线粒体的氧化磷酸化功能是否正常。
还可以通过测定线粒体内钙离子的浓度来评估线粒体的钙离子调控功能。
通过这些生化指标的检测，医生可以有效地评估患者线粒体功能的状况。
除了生化检测，影像学检测也是一种常用的线粒体功能检测方法。
影像学检测主要通过透射电子显微镜或荧光显微镜观察线粒体的形态和结构来评估线粒体的功能状态。
正常的线粒体形态呈长圆形，而线粒体功能异常时可能会出现肿胀、断裂或空泡等异常形态。
通过观察线粒体的形态变化，可以初步判断线粒体功能的异常程度。
分子生物学检测也是一种常用的线粒体功能检测方法。
分子生物学检测主要通过测定线粒体DNA（mtDNA）或线粒体RNA（mtRNA）的含量和表达水平来评估线粒体的功能状态。
线粒体DNA编码了线粒体内的一部分蛋白质，而线粒体RNA则参与线粒体内蛋白质的翻译。
通过测定mtDNA或mtRNA的水平，可以评估线粒体内蛋白质合成的情况，从而间接地评估线粒体的功能状态。
生化检测、影像学检测和分子生物学检测是目前常用的线粒体功能检测方法。
通过这些方法的综合运用，可以全面评估患者线粒体功能的状态，为疾病的诊断和治疗提供重要依据。
未来，随着科学技术的不断进步，线粒体功能检测方法也将不断完善，为更准确地评估线粒体功能提供更好的手段。
第二篇示例：线粒体是细胞内的重要器官，其主要功能是产生细胞能量并维持细胞的代谢平衡。
线粒体功能的检测方法对于了解细胞健康状态、疾病诊断和治疗具有重要意义。
细胞线粒体结构与功能的分子生物学研究
细胞线粒体结构与功能的分子生物学研究近年来，细胞线粒体结构和功能的分子生物学研究得到了广泛关注。
线粒体是细胞内重要的能量生产器，它们含有许多蛋白质、脂质和核酸等成分，这些成分共同参与细胞能量代谢，维持细胞生存和发育。
本文将从多个方面探讨线粒体结构和功能的分子生物学研究进展。
一、线粒体的基本结构线粒体是一种双膜结构的细胞器，由外膜和内膜组成，内外两层膜之间有间隙，称作威氏空间。
线粒体内膜呈现出许多独特的褶皱结构，称为内膜嵴，通常将嵴分为颗粒和管状区域。
颗粒区域富含ATP合酶复合物和呼吸链酶复合物，是产生ATP的主要场所。
管状区域富含磷脂和脂质，是润滑内膜表面并保持嵴形态的重要区域。
线粒体内膜的结构非常复杂，在细胞代谢过程中发挥着举足轻重的作用。
二、线粒体蛋白质的合成和翻译线粒体蛋白质的合成和翻译始于细胞核中的mRNA和tRNA。
这些基因经过转录，形成线粒体前体mRNA，在线粒体内膜表面由核糖体进行翻译，合成出线粒体蛋白质。
线粒体蛋白质的合成过程非常复杂，涉及到多个酶和蛋白质的协同作用，其中最为关键的是线粒体蛋白降解酶复合物。
三、线粒体DNA的复制和修复线粒体DNA的复制和修复与细胞核的DNA复制和修复大不相同。
线粒体DNA是由环状分子构成的，通常存在于线粒体内膜的颗粒区域中。
线粒体DNA的复制和修复过程相当复杂，涉及到多个酶和蛋白质的协同作用，而线粒体质量的缺陷可能会导致许多严重的疾病，如双传性视神经病、家族性高血压等。
四、线粒体在细胞代谢中的作用线粒体在细胞代谢过程中发挥着重要的作用。
它们能够将葡萄糖等有机物分解为ATP，并产生二氧化碳和水。
线粒体还参与脂肪酸的β氧化和氨基酸的降解，生成ATP和内源性合成物。
此外，线粒体还参与生物合成过程和钙离子平衡调节等多种生物学过程。
总之，细胞线粒体结构和功能的分子生物学研究涉及非常广泛，研究内容十分复杂。
未来，随着科技的不断进步和深入的研究，我们对线粒体的认识将会更加深刻，这也将为人们深入理解细胞代谢和疾病发生提供更为深入和全面的视角。
分子生物学课件：线粒体医学
线粒体基因组的组成和结构
线粒体基因组由13个线粒体蛋白编码基因、22个线粒体 tRNA基因和2个线粒体rRNA基因组成，它们共同构成了一个 闭合环状的线粒体DNA（mtDNA）。
mtDNA的长度约为16.5kb，是哺乳动物细胞中唯一一个非 染色体DNA，其结构包括一个长柄（D-loop区）和两个短柄 （N-和C-端），其中D-loop区是mtDNA的转录和复制起点 。
线粒体拥有自身的遗传物质和遗传体系，但其基因组大小有限，是一种半自主细 胞器。
线粒体医学的发展历程
线粒体医学的发展历程可以追 溯到20世纪60年代，当时科学 家们开始研究线粒体在疾病中 的作用。
20世纪80年代，线粒体遗传学 开始崭露头角，对线粒体疾病 的研究逐渐深入。
近年来，随着线粒体生物学和 医学研究的快速发展，线粒体 医学逐渐成为研究的热点。
01
深入探究线粒体功能 与疾病的关系
通过高通量测序、生物信息学分析等 方法，深入研究线粒体基因突变与疾 病发生发展的关系，揭示线粒体在疾 病中的作用和机制。
02
推进跨学科合作与交 流
加强分子生物学、细胞生物学、病理 学、神经科学等学科之间的合作与交 流，共同推动线粒体医学的发展。
03
加强临床应用研究
通过开展临床试验，探究针对线粒体 的靶向性治疗策略在疾病治疗中的应 用效果，推动线粒体医学与临床医学 的深度融合。
06
相关案例分享
线粒体基因组研究与帕金森病诊断的案例分享
总结词: 线粒体基因组研究有助于解析帕 金森病的病因，并提供诊断依据。
• 线粒体基因组研究还可用于诊断疑似 病例，并指导治疗方案。
通过开发特定的药物，可 以针对线粒体进行治疗， 改善线粒体功能，缓解病 情。
临床分子生物学检验技术模拟题及答案
临床分子生物学检验技术模拟题及答案一、单选题（共100题，每题1分，共100分）1、5'-末端的 DNA 探针标记主要依靠的酶是A、T4多聚核苷酸激酶B、末端转移酶C、AKPD、DNA pollE、DNA pol正确答案：A2、氟喹诺酮类药物主要作用靶位是A、糖基转移酶B、DNA 旋转酶C、泵蛋白D、吡嗪酰胺酶E、DNA依赖RNA聚合酶正确答案：B3、第三代测序技术的最主要特征是A、对单分子 DNA 进行非 PCR的测序B、针对SNP进行非 PCR的测序C、高通量和并行 PCR测序D、直接分析SNPE、直接进行个体基因组测序和 SNP研究正确答案：A4、连接酶链反应正确的是A、不能用来检测 DNA 点突变B、DNA连接酶代替DNA 聚合酶C、不需预知靶DNA 的序列D、引物在模板上的位置不能紧密相连E、属于靶序列扩增正确答案：B5、以下哪种检测技术不属于DNA分析A、基因芯片B、ASO杂交C、Northern blotD、RFLP分析E、PCR正确答案：C6、bDNA 扩增是一种A、依赖PCR 扩增B、只能用于扩增DNAC、RNA模板需预先逆转录为cDNAD、基于分支探针的核酸杂交信号放大检测技术E、需要对标本进行抽提纯化正确答案：D7、非整倍体形成的原因可以是A、双雌受精B、核内复制C、染色体不分离D、双雄受精E、核内有丝分裂正确答案：C8、基因多态性连锁分析中，第一、二、三代遗传标记分别是A、VNTR、STR、SSCPB、VNTR、SNP、STRC、VNTR、STR、SNPD、VNTR、SCCP、SNPE、VNTR、STR、RTLP正确答案：B9、最早应用于HLA基因分型的方法是A、RFLP分型技术B、PCR-SSCP 技术C、测序技术D、PCR-SSO技术E、PCR-SSP技术正确答案：A10、先天性卵巢发育不全(Turner综合征)的最常见核型是A、47, XXXB、45,XC、46,YYD、47, XXYE、47, XYY正确答案：B11、下列属于核苷酸三联体重复序列发生高度重复所致的是A、珠蛋白生成障碍性贫血B、血友病C、迪谢内肌营养不良D、镰状细胞贫血E、脆性X综合征正确答案：E12、PCR-RFLP 技术分析 mtDNA A3243G 突变,用ApaI酶切后电泳会观察到几条条带A、1条B、2条C、3条D、4条E、5条正确答案：C13、关于DNA 变性的描述不正确的是A、二级结构破坏B、一级结构破坏C、黏度降低D、生物活性丧失E、浮力密度增加正确答案：B14、关于梅毒螺旋体的描述错误的是A、不会对胎儿产生影响B、梅毒螺旋体属于苍白密螺旋体的苍白亚种C、主要通过性接触、输血、胎盘或产道等途径感染人体D、梅毒螺旋体是梅毒的病原体E、可侵犯皮肤黏膜、内脏器官，导致心血管及中枢神经系统损害正确答案：A15、以下不符合沙眼衣原体基因组结构特征的是A、CT染色体为一闭合环状双链DNAB、CT有一个隐蔽性质粒，此质粒与其他生物间没有同源序列C、DNA 修复能力较弱D、CT原体和网状体内皆含有DNA和RNA两种核酸E、G+C含量小于A+T正确答案：C16、SYBR Green I技术常要求扩增片段不大于A、50bpB、100bpC、200bpD、300bpE、400bp正确答案：D17、关于多重PCR，错误的是A、在同一反应体系中加入多对引物B、同时扩增一份 DNA样品的靶 DNAC、扩增的产物为序列相同的DNA片段D、扩增时应注意各对引物之间的扩增效率基本一致E、扩增产物可以通过电泳分离正确答案：C18、DNA指纹分子的遗传性基础是A、连锁不平衡B、MHC的多样性C、DNA的多态性D、反向重复序列E、MHC的限制性正确答案：C19、异种移植的首要障碍是A、人畜共患病B、供器官来源的选择C、超急性排斥反应D、器官大小和功能的匹配E、伦理道德问题正确答案：C20、Down综合征是A、单基因病B、染色体病C、体细胞病D、多基因病E、线粒体病正确答案：B21、用于肺炎支原体DNA 检测的痰液标本应悬浮于A、1mol/L NaOHB、1mol/L HCLC、变性剂D、酒精E、生理盐水正确答案：E22、以下符合新生隐球菌基因组结构特征的是A、目前全球范围内的新生隐球菌分为8种主要的基因型B、新生隐球菌为二倍体，有14条染色体C、不同基因型菌株间遗传相似度很高D、同一基因型菌株间存在较大的遗传变异E、新生隐球菌主要基因型的致病特点相似正确答案：A23、细菌感染分子生物学检验的检验对象是A、测定血清中蛋白酶活性B、测定样本中核酸含量C、镜检病原体形态D、测定血清中病原体蛋白含量E、测定血清中抗原抗体正确答案：B24、理想的质控品应具备的条件不包括A、靶值或预期结果已知B、基质与待测样本一致C、阳性质控品所含待测物浓度接近试验的决定性水平D、稳定、价廉、同一批次可大量获得E、含有未灭活的传染性病原体正确答案：E25、DNA探针的长度通常为A、1000~2000个碱基B、500~1000个碱基C、400~500个碱基D、100~400个碱基E、<100个碱基正确答案：C26、在多维液相分离技术中最常与其他色谱联合应用的是A、离子交换色谱B、反向色谱C、亲和色谱D、分子排阻色谱E、色谱聚焦正确答案：B27、美国国立生物信息中心是A、NCBIB、EMBLC、SWISS-PROTD、PDBE、NIG正确答案：A28、多基因家族的特点描述错误的是A、由某一祖先基因经过重复和变异所产生的一组基因B、通常由于突变而失活C、假基因与有功能的基因是同源的D、所有成员均产生有功能的基因产物E、可以位于同一条染色体上正确答案：D29、CYP450酶在哪个组织表达量最多A、心脏B、肝脏C、肾脏D、肺部正确答案：B30、检测靶分子是RNA的技术是A、Southern 印迹杂交B、Western 印迹杂交C、Northern印迹杂交D、Eastern 印迹杂交E、杂交淋巴瘤正确答案：C31、提取DNA的原则除外A、保证核酸一级结构完整性B、保留所有核酸分子C、核酸样品中不应存在有机溶剂和过高浓度的金属离子D、蛋白质、多糖和脂类分子的污染应降低到最低程度E、排除RNA分子的污染与干扰正确答案：B32、线粒体病分子生物学检验标志物不包括A、重复序列B、点突变位点C、缺失或插入片段D、线粒体单体型E、SNP位点正确答案：A33、下列不能被列入可移动基因范畴的是A、插入序列B、质粒C、染色体DNAD、转座子E、可转座噬菌体正确答案：C34、mtDNA中基因数目为A、39个B、27个C、22个E、13个正确答案：D35、Alu家族属于A、可变数目串联重复序列B、短串联重复序列C、长散在核元件D、短散在核元件E、DNA 转座子正确答案：D36、镰状细胞贫血患者，代替其血红蛋白β链N端第六个氨基酸残基谷氨酸的是A、酪氨酸B、丝氨酸C、缬氨酸D、丙氨酸E、苯丙氨酸正确答案：C37、以下哪种典型疾病的患者以性发育幼稚、身材矮小、肘外翻为特征A、Edward综合征B、Down综合征C、猫叫综合征D、Turner综合征E、Klinefelter综合征正确答案：D38、DNA芯片的固相载体不可以用A、半导体硅片B、玻璃片C、滤纸D、硝酸纤维素膜E、尼龙膜正确答案：C39、扩增产物为 RNA的技术是A、PCRB、逆转录 PCRC、TSAD、巢式PCRE、多重PCR正确答案：C40、不能作为 PCR模板的是A、DNAB、RNAC、质粒DNAD、蛋白质E、cDNA正确答案：D41、荧光定量PCR反应中,Mg²⁺的浓度对Taq酶的活性是至关重要,以DNA 或cDNA 为模板的 PCR反应中最好的Mg²⁺浓度是A、0.2~0.5mMB、1~2mMC、2~5mMD、6~8mME、0.5~2mM正确答案：C42、在对病原体检测中，一次性获得信息量最大的技术是A、ELISAB、荧光定量 PCR技术C、PCR-RFLP技术D、原位杂交技术E、基因芯片技术正确答案：E43、关于电转移下列描述不正确的是A、快速、高效B、需要特殊设备C、缓冲液用TAE或TBED、可产生高温E、常用NC膜作为支持介质正确答案：E44、肽质量指纹图谱常与哪一种质谱技术联合应用A、TOFB、ESIC、ESI-MSD、MALDIE、FAB正确答案：D45、单核苷酸多态性检测芯片探针的设计不正确的是A、一般采用等长移位设计法B、包括与靶序列完全匹配的野生型探针C、三种不同的单碱基变化的核苷酸探针D、靶序列与探针完全匹配的杂交点显示较弱的荧光信号E、可以对某一段核酸序列所有可能的SNPs位点进行扫描正确答案：D46、转录依赖扩增系统的描述错误的是A、以RNA为模板B、首先由靶RNA 合成DNA拷贝C、再由DNA 转录生成大量RNA 拷贝D、产物为DNAE、为等温扩增正确答案：D47、对于寡核苷酸探针，杂交温度一般低于其Tm值A、20~30℃B、10~15℃C、30~40℃D、15~30℃E、5℃正确答案：E48、结核杆菌耐氟喹诺酮类药物的分子机制是A、ropB基因突变B、rpsL基因突变C、katG基因突变D、gyrA基因突变E、embB基因突变正确答案：D49、遗传物质的突变不会导致下列哪些遗传事件A、遗传(基因)多态性B、遗传病C、等位基因D、新性状或表型的产生E、SNP正确答案：C50、关于定量PCR的描述，不正确的是A、可以定量或半定量检测PCR产物的方法B、定量PCR主要进行基因表达的分析和病原体的核酸检测C、水解探针技术中 TaqMan探针的位置位于两条引物之间D、分子信标在自由状态下为发夹结构，荧光信号极低E、定量PCR在封闭状态下进行，有效避免了产物的实验室污染正确答案：A51、在核酸检测体系中加入内质控，其作用不是监控的是A、标本中抑制物或干扰物所致的假阴性B、仪器故障如扩增仪孔间温度差异所致的假阴性C、核酸提取效率太低所致的假阴性D、样本吸取错误所致的假阴性E、试剂失效或Taq酶活性降低所致的假阴性正确答案：D52、下列关于淋病奈瑟菌的分子生物学检测正确的是A、以胞嘧啶 DNA 甲基转移酶基因为扩增靶序列，是早期应用于 PCR的靶点之一，敏感性较高，但是存在假阳性结果B、cppB基因在某些淋病奈瑟菌株中拷贝数较高，可导致假阳性C、omp3和opa基因相对于其他靶基因位点发生重组的频率较高D、以PorA假基因为靶基因扩增敏感度和特异性较低E、采用多个靶基因进行PCR检测可提高敏感性正确答案：E53、以下哪种疾病以身材高、睾丸小、第二性征发育差、不育为特征A、Edward综合征B、Down综合征C、猫叫综合征D、Turner综合征E、Klinefelter综合征正确答案：E54、关于核酸数据库叙述正确的A、主要包含于 GenBank、EMBL和DDBJ三大生物信息数据库B、各个数据库对核酸序列均采用了不同的记录格式C、三大数据库每周进行数据交换以达到数据更新一致D、用户通过特定的申请后可免费获取数据库中的核酸序列信息E、GenBank包含部分已知的核酸序列和部分蛋白质序列正确答案：A55、数字 PCR技术与荧光定量PCR的区别主要在于A、数字 PCR依赖Ct值,而荧光定量PCR不依赖Ct值B、荧光定量PCR是一种绝对定量，而数字PCR是一种相对定量C、数字PCR一般包括 PCR扩增和荧光信号分析两部分，而荧光定量PCR 不是D、荧光定量PCR一般包括PCR扩增和荧光信号分析两部分，而数字 PCR 不是E、荧光定量 PCR是一种相对定量，而数字 PCR是一种绝对定量正确答案：E56、TPMT在哪类药物的体内代谢中起着重要作用A、嘧啶类B、氨基糖苷类C、头孢类D、嘌呤类E、β内酰胺类正确答案：D57、NSCLC患者K-ras基因突变最常见的是A、A突变为TB、C突变为GC、T突变为AD、G突变为TE、G突变为A正确答案：D58、STR法医鉴定的基础是A、蛋白质空间结构B、基因扩增技术C、碱基配对原则D、孟德尔遗传定律E、基因多态性正确答案：D59、在pH为下述何种范围时，Tm值变化不明显A、pH为8~11B、pH为3~5C、pH为5~9D、pH为5~6E、pH为4~5正确答案：C60、1个体细胞中的全部染色体，按照其大小、形态特征顺序排列所构成的图像称为A、核型B、单倍体C、基因组D、染色体组E、整倍体正确答案：A61、焦磷酸测序技术不使用的酶是A、DNA 聚合酶(DNA polymerase)B、DNA 连接酶(DNA ligase)C、ATP硫酸化酶(ATPsulfurylase)D、荧光素酶(luciferase)E、三磷酸腺苷双磷酸酶(Apyrase)正确答案：B62、下面关于 mtDNA转录的描述不正确的是A、mtDNA转录是对称性转录B、重链和轻链的转录分别启动C、转录方向与复制方向相同D、转录过程类似于原核细胞E、成熟的mRNA 在3'末端加 poly尾,5'末端不加帽子结构正确答案：C63、线粒体疾病的遗传特征是A、近亲婚配的子女发病率增高B、女患者的子女约1/2 发病C、交叉遗传D、母系遗传E、发病率有明显的性别差异正确答案：D64、目前已发现多少个 mtDNA突变位点与Leber遗传性视神经病变有关A、20个B、25个C、30个D、35个E、40个正确答案：C65、血浆蛋白质组学研究的关键是A、2-DEB、去除高丰度干扰蛋白质C、质谱分析D、蛋白质酶解E、串联质谱正确答案：B66、PCR-RFLP技术分析mtDNAA3243G突变,PCR产物是A、300bpB、350bpC、400bpD、450bpE、500bp正确答案：C67、具有母亲生育年龄偏大和单卵双生的一致性两个特点的是A、Down综合征B、着色性干皮病C、家族性高胆固醇血症D、猫叫综合征E、WAGR综合征正确答案：A68、由线粒体基因编码的ATP酶亚基数目有A、1个B、2个C、7个D、3个E、13个正确答案：B69、下列叙述不正确的是A、F质粒的主要特征是带有耐药性基因B、R质粒又称抗药性质粒C、Col质粒可产生大肠杆菌素D、F质粒是一种游离基因E、F和Col El质粒可以在同一菌株内稳定共存正确答案：A70、MCC基因定位于哪个染色体上A、染色体5q21B、染色体10p24C、染色体5p23D、染色体1q13E、染色体10q21正确答案：A71、inhA基因的突变与下列哪种药的耐药性相关A、利福平B、异烟肼C、吡嗪酰胺D、乙胺丁醇E、链霉素正确答案：B72、BRCAI基因定位于人哪个染色体上A、染色体11q24B、染色体1p32C、染色体9p21D、染色体2p32E、染色体17q21正确答案：E73、PCR反应中延伸的时间取决于A、引物长度B、待扩增片段的长度C、模板的纯度D、Taq DNA 聚合酶的量E、模板的含量正确答案：B74、线粒体基因组与核基因组之间，下面描述不正确的是A、线粒体基因组与核基因组分别在不同的位置进行自主复制和转录，之间互不影响B、mtDNA突变可引起编码蛋白功能障碍，影响细胞呼吸、氧化功能，进而影响核DNA的表达C、mtDNA 自主性复制，但复制所需的酶、调控因子等由核基因编码D、二者虽在地理位置上独立的，但二者之间关系十分密切E、线粒体基因组与核基因组之间存在“交叉对话”，相互影响，相互协调正确答案：A75、DNA 双螺旋之间氢键断裂，双螺旋解开，DNA分子成为单链，这一过程称A、变性B、复性C、复杂性D、杂交E、探针正确答案：A76、结核杆菌的分子生物学检验临床意义中不包括A、早期诊断B、鉴别诊断C、疗效评价D、快速诊断E、耐药检测正确答案：A77、一种标记核酸与另一种核酸单链进行配对形成异源核酸分子的双链，这一过程称A、复性B、探针C、杂交D、复杂性E、变性正确答案：C78、关于白假丝酵母菌的分子生物学检验，正确的描述是A、PCR技术用于假丝酵母菌诊断研究，主要采用真菌核糖体 RNA 基因(rDNA)片段作为靶基因B、5.8SrDNA、18SrDNA和28SrDNA保守区序列分析适用于种间水平的鉴定C、rDNA 保守序列的ITSI/ITSⅡ可变性很小D、ITSI/ITSⅡ具有一定种间保守性和种内特异性E、ITSI/ITSⅡ可作为属间鉴定的靶点正确答案：A79、流感病毒的植物血凝素和神经氨酸酶是A、胞膜B、衣壳C、胞膜刺突D、核酸E、壳粒正确答案：C80、IPG的特点描述中不正确的是A、IPG是丙烯酰胺衍生物，可形成pH梯度B、IPG-IEF较两性电解质具有更高的分辨率,可达到pH0.001C、IPG长度越长，能分辨出来的蛋白质数量越多D、IPGpH梯度越宽分辨率越高E、IPG在进行第二向电泳前必须进行平衡正确答案：D81、不可进行活体供体器官移植的移植物有A、肝脏B、心脏C、肾脏D、皮肤E、骨髓正确答案：B82、TaqMan探针技术要求扩增片段应在A、300~350bpB、150~200bpC、250~300bpD、200~250bpE、50~150bp正确答案：E83、下列有关遗传病的叙述中正确的是A、遗传病是指由遗传物质改变而引起的疾病B、遗传病只能诊断不能治疗C、先天性疾病都是遗传病D、遗传病都是由基因突变引起的E、遗传病一定是先天性疾病正确答案：A84、核酸分子杂交的基础是A、抗原抗体B、配体受体结合C、甲基化D、磷酸化E、碱基互补配对正确答案：E85、杂交时的温度与错配率有关，错配率每增加1%，则Tm值下降A、2~2.5℃B、1~1.5℃C、3~3.5℃D、0.5℃E、4~4.5℃正确答案：B86、目前被 DNA 自动化测序技术广泛采用的酶是A、大肠杆菌DNA聚合酶ⅠB、Klenow 片段C、测序酶D、耐热 DNA 聚合酶E、限制性内切核酸酶正确答案：D87、当SDS 单体浓度>1mmol/L时，它与大多数蛋白质平均结合比为A、0.14gSDS/1g蛋白质B、0.54gSDS/1g蛋白质C、1.4gSDS/1g蛋白质D、2.4g SDS/1g蛋白质E、3.4g SDS/1g蛋白质正确答案：C88、相对于第二代测序技术，新一代测序技术不具有的优点是A、高通量B、并行C、一次运行可产生海量的高质量数据D、模板不需要克隆E、较长的测序读长正确答案：E89、乙型肝炎病毒的核酸类型是A、双股DNAB、负股DNAC、正股 DNAD、单股DNAE、DNA-RNA 二聚体正确答案：A90、产前诊断临床应用尚不广泛，原因不包括A、需要生殖医学与遗传学技术的结合B、诊断技术不成熟C、诊断的准确性受到多种制约D、单个细胞的遗传诊断困难E、已明确母亲为携带者的婴儿正确答案：B91、假二倍体的染色体条数是A、46B、45C、47D、44E、数目不定正确答案：A92、下列实验材料中不能用于制备染色体的有A、腹水细胞B、红细胞C、绒毛膜细胞D、骨髓细胞E、胸水细胞正确答案：B93、原核生物基因组结构特点不应包括A、断裂基因B、含有重复顺序C、含插入序列D、具有操纵子结构E、转录产物为多顺反子正确答案：A94、以下关于原癌基因说法不正确的是A、普遍存在于人类或其他动物细胞基因组中的一类基因B、在生物进化过程中不稳定C、在控制细胞生长和分化中起重要作用D、容易在多种因素作用下激活成活性形式的癌基因E、活性形式的癌基因才引起细胞癌变正确答案：B95、不是自动 DNA 测序仪主要系统之一的是A、测序反应系统B、电泳系统C、荧光检测系统D、探针荧光标记系统E、电脑分析系统正确答案：D96、电脑显示和打印出的DNA碱基序列图谱中不出现的颜色是A、紫B、蓝C、绿D、橙E、红正确答案：A97、人类可遗传的变异中最简单、最常见的一种是A、RFLPB、VNTRC、STRD、SNPE、CNV正确答案：D98、属于探针序列扩增技术的是A、PCRB、RT-PCRC、巢式PCRD、链置换扩增E、bDNA正确答案：D99、在 Southern印迹中常用的核酸变性剂是A、氢氧化钠B、碳酸钠C、甲醛D、乙醛E、盐酸正确答案：A100、封闭易对膜产生“负染”的封闭剂是A、脱脂奶粉B、凝集素C、血红蛋白D、酪蛋白E、牛血清蛋白正确答案：C。
分子生物学试题(附答案)
分子生物学试题（附答案）一、单选题（共100题，每题1分，共100分）1、为了避免反复冻融对核酸样品产生的破坏作用，最好( )A、将核酸小量分装保存B、将核酸冻干保存C、将核酸大量保存D、将核酸溶解保存E、将核酸沉淀保存正确答案：A2、关于梅毒螺旋体的描述错误的是A、可侵犯皮肤黏膜、内脏器官，导致心血管及中枢神经系统损害B、梅毒螺旋体是梅毒的病原体C、梅毒螺旋体属于苍白密螺旋体的苍白亚种D、主要通过性接触、输血、胎盘或产道等途径感染人体E、不会对胎儿产生影响正确答案：E3、用于区分 HBV 主要基因型的序列是A、NS5b 区B、C 区C、NS3 区D、5’UTR 区E、NS5a 区正确答案：D4、下列是 PCR 反应体系中必须存在的成分， ( )除外A、引物B、模板C、dNTPD、Mg2+E、DMSO正确答案：E5、PCR 反应过程中，退火温度通常比引物的Tm 值A、低5℃B、低15℃C、高5℃D、高15℃E、相等正确答案：A6、关于 DNA 芯片描述不正确的是A、探针为已知序列B、有序地高密度地固定于支持物上C、理论基础是核酸杂交D、可研究基因序列E、不能研究基因突变正确答案：E7、硝酸纤维素膜最大的优点是( )A、高结合力B、本底低C、非共价键结合D、共价键结合E、脆性大正确答案：B8、下列物质不适于非放射性探针标记的是A、AKPB、ACPC、生物素D、地高辛E、荧光素正确答案：B9、检测 TB 的实验室技术中，被认为是目前最先进的一种检测TB 及其耐药性的方法是A、PCR 技术B、荧光定量 PCR 技术C、PCR-RFLP 技术D、全自动结核杆菌检测技术E、DNA 测序技术正确答案：D10、目前最常用的TB 分子检测方法是A、PCRB、real-time PCRC、SDAD、LPAE、DNA chip正确答案：B11、DNA 指纹分子的遗传性基础是A、连锁不平衡B、MHC 的多样性C、DNA 的多态性D、反向重复序列E、MHC 的限制性正确答案：C12、基因芯片原位合成的描述错误的是A、直接在芯片上用四种核苷酸合成所需探针B、适用于寡核苷酸探针C、适用于制作大规模 DNA 探针芯片D、可实现高密度芯片的标准化和规模化生产E、也称为离片合成正确答案：E13、个体识别所使用的 HLA 分型技术不包括下列哪项 ( )A、PCR-RFLPB、PCR-SSPC、PCR-SSOPD、PCR-指纹图E、FISH正确答案：E14、美国食品药品监督管理局规定用于检测尿液标本中淋病奈瑟菌的方法是A、革兰染色镜检B、抗酸染色镜检C、淋病奈瑟菌 16SrRNA 基因检查D、ELISAE、动物接种正确答案：C15、操纵子结构不存在于：A、大肠杆菌基因组中B、真核生物基因组中C、细菌基因组中D、原核生物基因组中E、病毒基因组中正确答案：B16、脆性 X 综合征的临床表现有A、智力低下伴眼距宽、鼻梁塌陷、通贯手、指间距宽B、智力正常、身材矮小、肘外翻、乳腺发育差、乳间距宽C、智力低下伴头皮缺损、多指、严重唇裂及膊裂D、智力正常张力亢进，特殊握拳姿势、摇椅足E、智力低下伴长脸、大耳朵、大下颌、大睾丸正确答案：A17、稀有碱基主要存在于A、核糖体 RNAB、信使 RNAC、转运 RNAD、核 DNAE、线粒体 DNA正确答案：C18、当标本核酸量非常低难以扩增时，可采用的 PCR 技术是A、逆转录 PCRB、转录介导扩增C、原位 PCRD、巢式 PCRE、荧光 PCR正确答案：D19、单基因遗传病诊断最重要的前提是A、了解患者的家族史B、疾病表型于基因关系已阐明C、了解相关基因的基因克隆和功能分析等知识D、进行个体的基因分型E、了解相关基因的染色体定位正确答案：A20、次氯酸钠去除临床分子生物学实验室污染源的原理是A、诱导同一 DNA 链上相邻的两个嘧啶之间形成嘧啶二聚体B、氧化损伤核酸C、水解核酸D、与扩增产物的嘧啶碱基形成单加成环丁烷衍生物E、与胞嘧啶形成羟氨基胞嘧啶正确答案：B21、PCR 反应体系不包括A、耐热的 TaqDNA 聚合酶B、cDNA 探针C、4 种 dNTPD、合适的缓冲液体系E、模板 DNA正确答案：B22、阴性质控品失控的原因不包括A、扩增产物污染B、标本交叉污染C、放射性污染D、基因组 DNA 或质粒的污染E、试剂污染正确答案：C23、第三代测序技术的最主要特征：A、对单分子 DNA 进行非 PCR 的测序B、对 SNP 进行非 PCR 的测序C、高通量和并行 PCR 测序D、直接分析 SNPE、直接进行个体基因组测序和 SNP 研究正确答案：A24、下列方法中能同时检测几种疟原虫混合感染的是A、竞争 PCRB、巢式 PCRC、多重 PCRD、普通 PCRE、PCR-RFLP正确答案：C25、目前，个体识别和亲子鉴定主要依靠A、STR 基因座技术B、PCR-SSOC、蛋白质凝胶电泳技术D、PCR-SSCPE、细胞混合培养技术正确答案：A26、分离纯化核酸的原则是 ( )A、保证一定浓度B、保持一级结构完整并保证纯度C、保持二级结构完整并保证纯度D、保持空间结构完整E、保证纯度与浓度正确答案：B27、未来基因诊断的主要发展方向是A、胎盘着床前诊断B、母体外周血中胎儿细胞分析技术C、对常见病进行分子诊断D、对多发病进行分子诊断E、以上都是正确答案：E28、关于人工合成的寡核苷酸探针，下列描述不正确的是A、特异性高B、可依赖氨基酸序列推测其序列C、分子量小D、可用于相似基因顺序差异性分析E、可用末端转移酶进行5’端标记正确答案：E29、SDS 是一种阴离子表面活性剂，其可断开蛋白质分子内和分子间的( )A、氢键B、离子键C、二硫键D、酯键E、疏水键正确答案：A30、基因芯片技术的本质是 ( ) ：A、核酸分子杂交B、蛋白质分子杂交技术C、连接酶链反应D、DNA 重组技术E、酶切技术正确答案：A31、关于点样法进行 DNA 芯片制备不正确的是A、直接在芯片上用四种核苷酸合成所需探针的 DNA 芯片制备技术B、通过高速点样机直接点样C、多用于大片段 DNA 探针的芯片制备D、成本低E、速度快正确答案：A32、DNA 自动化测序技术一般用不到的技术是A、Sanger 的双脱氧链终止法B、Maxam 和 Gilbert 的化学降解法C、荧光标记技术D、PCR 技术E、电泳技术正确答案：B33、关于肿瘤分子诊断的说法正确的是A、肿瘤分子诊断就是利用分子生物学原理和技术建立的肿瘤诊断方法B、肿瘤的分子诊断中根据目的、对象、类型的不同要采取相似的诊断策略与方法C、肿瘤分子诊断的研究成果仅用于临床肿瘤的诊断D、肿瘤分子诊断的核心是基于细胞水平的分子诊断技术E、肿瘤分子诊断的含义主要表现在虽然检测对象众多，但大多数标志物是特异性的肿瘤标志物正确答案：A34、实时荧光 PCR 中，GC 含量在 20%~80% (45%~55%最佳) ，单链引物的最适长度为A、35~50bpB、15~20bpC、55~70bpD、5~20bpE、70~90bp正确答案：B35、线粒体病分子生物学检验标志物不包括A、点突变位点B、重复序列C、SNP 位点D、缺失或插入片段E、线粒体单体型正确答案：B36、线粒体基因组编码几种rRNAA、22 种B、20 种C、18 种D、3 种E、2 种正确答案：E37、基因诊断间接方法不包括A、基于 SNP 的单倍型分析B、Southern blotC、基于 STR 的微卫星分析D、PCR-RFLPE、RFLP 连锁分析正确答案：B38、下列方法中不属于 RNA 诊断的是A、Northern blotB、RNA 斑点杂交C、基因芯片D、mRNA 差异显示 PCR 技术E、逆转录 PCR正确答案：C39、在对病原体检测中，一次性获得信息量最大的技术是 ( )A、ELISAB、荧光定量 PCR 技术C、PCR-RFLP 技术D、原位杂交技术E、基因芯片技术正确答案：E40、生物芯片根据芯片上固定的探针种类不同可分为几种，不包括：A、DNA 芯片B、蛋白质芯片C、细胞芯片D、组织芯片E、测序芯片正确答案：E41、以下不需要对引物或探针预先标记的实时定量 PCR 方法是A、TaqMan 水解探针技术B、探针杂交技术C、分子信标技术D、SYBR Green Ⅰ荧光染料技术E、数字 PCR 技术正确答案：D42、关于带正电荷尼龙膜的描述下列不正确的是A、可结合 DNAB、可结合 RNAC、对盐浓度要求不高D、核酸可通过 UV 交联共价结合E、本底较低正确答案：E43、可作为分子遗传标记的是A、HLAB、单拷贝序列C、高表达蛋白D、RFLPE、染色体正确答案：D44、下列关于人类遗传病的叙述不正确的是A、人类遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病B、21-三体综合症患者体细胞中染色体数目为 47 条C、单基因病是指受一个基因控制的疾病D、遗传性疾病既可以直接诊断，也可以间接诊断E、人类遗传病是指由于遗传物质改变而引起的疾病正确答案：C45、乙型肝炎病毒的核酸类型是 ( )A、双股 DNAB、负股 DNAC、正股 DNAD、单股 DNAE、DNA-RNA 二聚体正确答案：A46、目前白血病的发病机制的研究主要集中的领域不包括A、融合基因与白血病B、遗传学疾病及白血病发病的后天因素C、基因多态性与白血病D、白血病复发的后天因素E、白血病发病的先天因素正确答案：D47、镰状细胞贫血患者，代替其血红蛋白β链 N 端第六个氨基酸残基谷氨酸的是A、苯丙氨酸B、缬氨酸C、酪氨酸D、丙氨酸E、丝氨酸正确答案：B48、多重 PCR 的描述中正确的是：A、同一个模板，多种不同的引物B、相同的引物，多种不同的模板C、多个模板，多种引物D、引物的Tm 值、反应时间和温度、反应缓冲液等尽量不一致以区分不同产物E、同一反应内各扩增产物片段的大小应尽可能相同或接近正确答案：A49、GeneXpert 全自动结核杆菌检测技术现可进行哪种药物的耐药检测A、乙胺丁醇B、吡嗪酰胺C、异烟肼D、链霉素E、利福平正确答案：E50、目前确认与人类肿瘤发生有关的RNA 病毒是A、人乳头状瘤病毒B、乙型肝炎病毒C、EB 病毒D、人类疱疹病毒-8E、丙型肝炎病毒正确答案：E51、编码 HIV 衣壳蛋白的是A、tat 基因B、gag 基因C、env 基因D、vif 基因E、pol 基因正确答案：B52、下列不属于 SNP 检测技术特点的是 ( )A、遗传稳定性B、富有代表性C、密度低D、密度高E、易实现分析的自动化正确答案：C53、下列哪些技术不适用于鉴定菌种亲缘性：A、随机扩增DNA 多态性分析B、连接酶链反应C、PCR-RFLPD、多位点测序分型E、DNA 测序技术正确答案：B54、珠蛋白基因的碱基由G 突变为 C 时，造成的突变称为A、密码子缺失或插入B、单个碱基置换C、融合基因D、移码突变E、片段缺失正确答案：B55、HCV 基因分型的“金标准”是( )A、基因分型检测芯片B、测序分析法C、实时荧光 PCRD、基因型特异性引物扩增法E、RFLP正确答案：B56、核酸探针不可用什么标记A、放射性核素标记B、抗体标记C、生物素标记D、荧光标记E、地高辛标记正确答案：B57、第二代测序技术最主要技术特征是A、对单分子 DNA 进行非 PCR 的测序B、针对 SNP 进行非 PCR 的测序C、高通量和并行 PCR 测序D、直接分析 SNPE、直接进行个体基因组测序和 SNP 研究正确答案：C58、关于 Ct 值的描述，不正确的是A、Ct值是荧光定量 PCR 获得的最初数据资料B、Ct代表了反应达到预定设置的阈值时的循环次数C、Ct 与反应模板的初始模板量成正比D、Ct越小代表其模板核酸拷贝数越多E、Ct值处于扩增曲线和荧光本底基线的交叉点正确答案：C59、提取 DNA 的原则除外A、保证核酸一级结构完整性B、保留所有核酸分子C、核酸样本中不应存在有机溶剂和过高浓度的金属离子D、蛋白质、多糖和脂类分子的污染应降低到最低程度E、排除 RNA 分子的污染与干扰正确答案：B60、硝酸纤维素和PVDF 膜结合蛋白主要靠( )A、疏水作用B、氢键作用C、离子键作用D、盐键作用E、酯键作用正确答案：A61、以 mRNA 为模板合成 cDNA 的酶是A、DNA 酶B、Taq DNA 聚合酶C、限制性内切酶D、RNA 酶E、逆转录酶正确答案：E62、HIV 核酸类型是：A、单链 DNAB、双链 DNAC、单正链 RNAD、单正链 RNA 双聚体E、单负链 RNA正确答案：D63、采用了所谓酶联级联测序技术的测序方法是A、边合成边测序B、化学降解法测序C、双脱氧终止法测序D、焦磷酸测序E、寡连测序正确答案：D64、线粒体基因突变不包括A、mtDNA 拷贝数的变异B、碱基突变C、插入D、缺失E、重复序列增多或减少正确答案：E65、HIV 核酸类型是A、单链 DNAB、双链 DNAC、单正链 RNAD、单正链 RNA 双聚体E、单负链 RNA正确答案：D66、研究得最早的核酸分子杂交种类是( )A、菌落杂交B、Northern 杂交C、Southern 杂交D、液相杂交E、原位杂交正确答案：D67、PCR 中的脱氧核苷三磷酸不包括A、dATPB、dTTPC、dCTPD、dGTPE、dUTP正确答案：E68、PCR 反应的基本过程不包括A、预变性B、退火C、淬火D、变性E、延伸正确答案：C69、表达谱芯片A、是在 DNA 水平研究基因之间的表达关系B、是在 mRNA 水平研究基因之间的表达关系C、是在蛋白质水平研究基因之间的表达关系D、不能用于疾病机制的研究E、不能指导个体化治疗正确答案：B70、杂交时的温度与错配率有关，错配率每增加 1%，则 Tm 值下降A、1~1.5℃B、3~3.5℃C、0.5℃D、4~4.5℃E、2~2.5℃正确答案：A71、关于荧光原位杂交技术叙述不正确的是( )A、用荧光素标记探针B、用放射性核素标记探针C、无需经过核酸的提取D、可以用于遗传病的产前诊断E、可以用于基因定位正确答案：B72、以下不是在移植配型中常用的分子生物学检测技术是A、核酸分子杂交技术B、PCR 技术C、基因芯片技术D、免疫组化技术E、基因测序技术正确答案：D73、大多数质粒在自然状态下是( )A、线性双链 DNAB、线性单链 DNAC、线性单链 RNAD、环状双链 DNAE、环状单链 DNA正确答案：D74、珠蛋白生成障碍性贫血的主要原因是A、珠蛋白基因突变导致氨基酸序列改变B、血红蛋白破坏加速C、出现异常血红蛋白 SD、铁代谢异常E、珠蛋白链合成速率降低正确答案：E75、关于分子信标技术的描述，不正确的是A、分子信标设计简单B、操作简便C、背景信号低D、特异性强E、灵敏度高正确答案：A76、下述序列中，在双链状态下属于完全回文结构的序列是A、AGTCCTGAB、AGTCAGTCC、AGTCGACTD、GACTCTGAE、ACTCGACT正确答案：C77、PCR 反应的基本过程不包括以下：A、预变性B、退火C、探针杂交D、变性E、延伸正确答案：C78、最容易降解的核酸探针是A、cDNA 探针B、dsDNA 探针C、ssDNA 探针D、gDNA 探针E、RNA 探针正确答案：E79、Southern 杂交通常是指( )A、DNA 与 RNA 杂交B、DNA 与 DNA 杂交C、RNA 与 RNA 杂交D、蛋白质与蛋白质杂交E、DNA 与蛋白质杂交正确答案：B80、不属于移植配型中常用的分子生物学检测技术是 ( )A、RFLP/PCR-RFLP/PCR-SSPB、PCR-SSCPC、PCR-SequencingD、PCR-SSO/基因芯片技术E、FISH正确答案：E81、不是自动 DNA 测序仪主要系统之一的是A、测序反应系统B、电泳系统C、荧光检测系统D、探针荧光标记系统E、电脑分析系统正确答案：D82、下列关于Taq DNA 聚合酶的描述，错误的是A、以 dNTPs 为原料B、催化形成3’,5’-磷酸二酯键C、使 DNA 链沿5’→3’方向延伸D、不具有3’→5’外切酶活性E、扩增的DNA 片段越长，碱基错配率越低正确答案：E83、关于 RNA 探针的描述下列不正确的是A、可用于随机引物标记B、特异性高C、灵敏度高D、可用非同位素标记法标记E、不易降解正确答案：E84、关于mtDNA 的描述正确的是A、结构基因编码 mtDNA 复制所需的酶、调控蛋白、NADH 氧化还原酶、ATP 酶等B、重链有编码功能，轻链无编码功能C、含 22 个结构基因D、含 tRNA 基因，可转录 22 种 tRNA，以满足线粒体内蛋白质翻译的需要E、含 rRNA 基因，编码 2 种 rRNA，即 12SrRNA 和 18SrRNA正确答案：D85、要制订一个能够简洁准确的 DNA 测序方案，首先应考虑A、DNA 片段大小B、测序方法C、实验条件D、测序目的E、测序时间正确答案：E86、Alu家族属于A、可变数目串联重复序列B、短串联重复序列C、长散在核原件D、短散在核原件E、DNA 转座子正确答案：D87、寡核苷酸探针的最大的优势是A、杂化分子稳定B、易标记C、易合成D、可以区分仅仅一个碱基差别的靶序列E、易分解正确答案：D88、细菌感染分子生物学检验的检验对象是A、测定血清中抗体抗原B、测定血清中病原体蛋白含量C、测定样本中核酸含量D、镜检病原体形态E、测定血清中蛋白酶活性正确答案：C89、肺癌的分子生物学检验的意义不包括A、可以较早的发现微小转移的癌灶B、有利于肺癌的早期诊断C、可以减轻肺癌患者化疗的不良反应D、帮助降低肺癌患者的病死率E、可以对肺癌患者的预后作出评估正确答案：C90、转录依赖扩增系统与其他 PCR 技术的区别是A、模板是 RNAB、模板是 DNAC、引物是 RNAD、模板和产物都是 RNAE、需要热循环正确答案：D91、下列病毒中，基因组可直接作为mRNA 的 3 种病毒是A、脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、流感病毒B、脊髓灰质炎病毒、AIDS 病毒、麻疹病毒C、脊髓灰质炎病毒、甲型肝炎病毒、新型肠道病毒D、脊髓灰质炎病毒、乙型肝炎病毒、轮状病毒E、脊髓灰质炎病毒、麻疹病毒、甲型肝炎病毒正确答案：C92、一种标记核酸与另一种核酸单链进行配对形成异源核酸分子的双链，这一过程称A、复杂性B、探针C、杂交D、复性E、变性正确答案：C93、荧光原位杂交的描述正确的是A、快速确定是否存在目的基因B、检测靶分子是 RNAC、用于基因定位分析D、用于阳性菌落的筛选E、用于蛋白水平的检测正确答案：C94、对于寡核苷酸探针，杂交温度一般低于其 Tm 值A、10~15℃B、20~30℃C、15~30℃D、30~40℃E、5℃正确答案：E95、最常用的 DNA 探针标记方法是A、随机引物标记B、切口平移标记C、3’-末端标记D、5’-末端标记E、PCR 法正确答案：A96、结核杆菌的分子生物学检验临床意义中不包括A、疗效评价B、早期诊断C、耐药检测D、快速诊断E、鉴别诊断正确答案：B97、决定 PCR 反应特异性的是A、模板B、dNTPC、引物D、缓冲液E、Taq DNA 聚合酶正确答案：C98、关于核酸探针的描述下列不正确的是A、可以是 DNAB、可以是 RNAC、可用放射性标记D、可用非放射性标记E、必须是单链核酸正确答案：E99、关于单基因遗传病的叙述，正确的是A、原发性高血压是单基因遗传病B、发病机制都已阐明C、可进行定性诊断和定量诊断D、在群体中发病率高E、受多对等位基因控制正确答案：C100、引起镰状细胞贫血的珠蛋白基因突变类型是A、错义突变B、终止密码突变C、整码突变D、无义突变E、移码突变正确答案：A。
串联质谱遗传代谢病检查 线粒体
串联质谱遗传代谢病检查线粒体
串联质谱是一种高效分离和检测化合物的技术，它可以用于遗传代谢病的检查，特别是线粒体疾病。
线粒体疾病是一类由线粒体DNA(mtDNA)变异引起的疾病，包括Leber遗传性视神经病、线粒体肌病、线粒体脑肌病等。
在串联质谱遗传代谢病检查中，通过血液样本提取DNA，然后使用串联质谱技术对mtDNA进行检测。
这种方法具有高灵敏度和高准确性，可以检测到微量的mtDNA变异，从而帮助诊断线粒体疾病。
具体来说，串联质谱技术包括以下步骤：首先，使用特定的试剂提取血液中的DNA；然后，使用PCR扩增mtDNA片段；接着，将扩增后的mtDNA片段与特异性探针杂交；最后，通过质谱仪检测杂交后的信号，根据信号的强度和模式来判断是否存在mtDNA变异。
串联质谱遗传代谢病检查为线粒体疾病的诊断提供了一种高效、准确的方法。
线粒体功能的检测方法
线粒体功能的检测方法
1.呼吸链酶活性测定：线粒体内的呼吸链酶是线粒体内呼吸过程的关键酶，通过测定这些酶的活性可以评估线粒体呼吸功能。
常用的呼吸链酶活性检测包括葡萄糖6磷酸脱氢酶
（G6PDH）、乳酸脱氢酶（LDH）、丙酮酸脱氢酶（BDH）等。
2.ATP产生测定：线粒体是细胞内ATP的主要合成器官，通过测定ATP的产生量可以间接评估线粒体功能。
ATP产生测定可以通过荧光素酶法、火焰光度法或高效液相色谱法等进行。
3.膜电位测定：线粒体内的质子梯度和膜电位是维持呼吸链正常功能的重要参数，通过测定线粒体膜电位的变化可以评估线粒体的功能状态。
膜电位测定可以使用荧光染料如JC1、TMRE等来进行。
4.氧化还原态检测：线粒体是细胞内氧化还原反应的主要场所，通过测定线粒体内的氧化还原态可以评估线粒体的功能状态。
常用的氧化还原态指标包括还原型谷胱甘肽（GSH）/氧化型谷胱甘肽（GSSG）比值、还原형尼克酸腺嘌呤二核苷酸（NADH）/氧化型尼克酸腺嘌呤二核苷酸（NAD+）比值等。
5.线粒体膜通透性测定：线粒体膜通透性的改变是线粒体功能损伤的重要标志。
可以通过测定线粒体膜潜规则（MPTP）开关的状态、线粒体膜孔的形成等来评估线粒体膜通透性的改变。
分子生物学检验名解
单基因病：当致病基因核苷酸发生缺失、插入、倒位、易位、点突变等基因突变，并且这种突变改变了基因的编码序列或影响了基因的调控序列时，基因的功能发生异常导致的疾病。
线粒体遗传病：线粒体DNA突变使线粒体功能发生障碍，直接影响人体组织和细胞的各种生物学功能，导致线粒体遗传病。
癌基因包括病毒癌基因和细胞癌基因,它们具有潜在诱导细胞恶性转化的特征抑癌基因是存在于正常细胞内的一类可以抑制细胞生长的基因，具有潜在抑癌作用基因组（genome）：一个细胞或一种生物体的整套遗传物质基因（gene）：基因组中一个功能性遗传单位，是贮存有功能的蛋白质多肽链信息、RNA序列信息及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列结构基因：基因中编码RNA或蛋白质的DNA序列原核生物（prokaryote）：细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体、放线菌和蓝绿藻等原始生物的总称，是最简单的细胞生物体。
类核：原核生物基因组DNA在蛋白质的协助下，以一定的组织形式盘曲、折叠包装，形成的结构操纵子（operon）结构：结构基因连同其上游的调控区（包括调节基因、启动基因和操纵基因）以及下游的转录终止信号，共同组成了一个基因表达单位多顺反子mRNA分子：一个mRNA分子带有几种蛋白质的遗传信息。
利用共同的启动子和终止信号，转录的mRNA分子可以编码几种不同的、但多为功能相关的蛋白质基因重叠（gene overlapping）：基因组DNA中某些序列被两个或两个以上的基因所共用。
基因重叠现象在病毒基因组中普遍存在质粒(plasmid)：细菌细胞染色体以外，能独立复制并稳定遗传的共价闭合环状分子质粒的不相容性：同一类群的不同质粒通常不能在同一菌株内稳定共存，当细胞分裂时就会分别进入不同的子代细胞，这种现象叫做质粒的不相容性转座因子：是一类在细菌染色体、质粒或噬菌体之间自行移动并具有转位特性的独立的DNA 序列。
病毒（virus）：自然界普遍存在的一种结构简单、不能单独繁殖，只能在宿主细胞内进行复制以保证遗传信息传递的微生物。
911.4线粒体疾病的分子生物学检验
图12-3 mtDNA 11778位点G→A的突变
遗传性耳聋
线粒体基因突变主要导致遗传性耳聋，研究发现，无论在耳 蜗外毛细胞还是支持细胞等组织中都含有丰富的线粒体，线粒体 的结构与功能对维持听觉具有重要的作用。位于mtDNA 12S rRNA 上的A1555G、C1494T突变是人们最早发现的与遗传性耳聋有关的 线粒体突变位点，12S rRNA上的A827G通过影响线粒体12S核糖体 RNA的空间结构来影响患者听力。tRNASer(UCN) T7511C等突变与非 综合征型耳聋有关，tRNALeu(UUR) A3243G突变可导致综合型耳聋。 目前有关线粒体tRNASer(UCN)突变与耳聋发病机制的研究是当前线 粒体tRNA众多突变中研究最多也是最明确的。
俗称老年痴呆，是一种神经退行性疾病，高发人群为65岁以 上的老年人。研究发现，线粒体DNA功能异常是导致该病的主要原 因，通过聚合酶链式反应（PCR）与印迹杂交（Southern blot） 检测发现，散发型AD患者脑组织mtDNA存在断裂、碱基缺失、错义 突变等情况，而且在电镜下观察发现线粒体数目增加。溶酶体功 能减弱，也导致线粒体自噬功能降低，活性氧增多以及多种酶活 性降低，造成氧化过激以及代谢损伤。β-淀粉样蛋白损害葡萄糖 等营养物质的传送，使突触末端线粒体功能失常，导致患者认知 能力下降。此外mtDNA的缺失还导致神经细胞中钙离子稳态被破坏， 线粒体摄取多余钙离子，最终诱导线粒体凋亡。由此可见，阿兹 海默病与线粒体的功能息息相关。
线粒体病诊断标准
线粒体病的诊断标准主要包括以下三个方面：
1. 临床特征：出现不明原因的多系统病变，且临床表现复杂，如骨骼肌极度不能耐受疲劳、轻度活动即感疲乏、常伴肌肉酸痛及压痛、肌萎缩少见等。
2. 实验室检查：血清乳酸水平升高，电镜检查发现线粒体膜，呼吸链酶复合体活性测定异常以及基因检测发现线粒体DNA或和核基因突变。
3. 影像学检查：不同类型的线粒体病诊断依据不同，主要也是依据肌肉活检、基因检测等进行明确。
以上信息仅供参考，具体诊断标准可能因疾病类型、患者状况和医生经验等因素而有所差异。
如果有关于线粒体病或其他任何健康问题的疑问，请及时咨询专业医生或医疗机构进行进一步的诊断和治疗。
线粒体疾病
③有ATP生成减少、氧自由基（ROS）增多和乳酸中毒等。 ④可累及一个或多个部位，症状复杂多样，呈现多系统
病症表现的临床综合症。 ⑤常表现肌无力，运动不耐受、听力丧失、共济失调、
症状突发（中风）、学习障碍、白内障、心衰、糖尿病 和生长缓慢等。 ⑥目前尚缺乏统一诊断标准，和有效治疗手段。
此，肌肉和神经组织对线粒体缺陷尤其敏感。 ④ 能量短缺、原料分子和氧不断堆积，最终造
成神经肌肉损伤。出现临床症状。
线粒体疾病涉及的器官
线粒体疾病分类
依据线粒体病变部位不同分： ①线粒体肌病：骨骼肌侵犯为主 ②线粒体脑病：病变侵犯中枢N经系统为主 ③线粒体脑肌病：同时侵犯骨骼肌和中枢N 经系统。 ④线粒体心肌病:同时累及骨骼肌和心脏， 扩张性和肥厚性心肌病mtDNA可出现多种 缺失.
mtDNA遗传特点
精卵结合时：
①精子主要提供核DNA，精细胞发育为精子 时，大部分细胞质丢失，中段虽然含线粒 体，但几乎不可能进入卵细胞。
②受精卵的胞质大部分来自卵子，即受精卵 的线粒体和mtDNA几乎全来自母亲。 ③母亲将其mtDNA遗传给所有子女，而她的 女儿又将其mtDNA遗传给下一代。呈现母 系遗传特点。
线粒体化学组成
• 水：线粒体含量最多的成分。 • 蛋白质：分布在内膜和基质中，分为（可
溶性和非可溶性）蛋白。 • 脂类：占25~30%，主要是磷脂。 • 酶类：含120多种酶，是细胞中含酶最多的
细胞器。 • 其他含有：DNA、辅酶、维生素、矿物质。
线粒体功能
• 氧化磷酸化系统，产生能量。 • 细胞90%能量来自线粒体氧化磷酸化。 • 能生成氧自由基。 • 调节程序化细胞死亡（凋亡）。
线粒体疾病的分子生物学检验
Molecular diagnosis for mitochondrial related disorders
线粒体（Mitochondrion）
1. 真核细胞中的细胞器，二分裂方式进行新陈代谢，平均寿命10天 2. 多数细胞含几个到几千个线粒体 3. 每个线粒体含2-10 线粒体DNA（mtDNA）
肌阵挛癫痫、破碎红纤维病、母系遗传糖尿病伴耳聋综合征
等 重排 • 重排突变逾数百 • 遗传性痉挛性截瘫等
(http：//)
线粒体疾病是复杂性疾病
遗传方式复杂
常染色体隐性遗传（Autosomal Recessive） 常染色体显性遗传（Autosomal Dominant） 性连锁遗传（Sex linked） 母系遗传（Maternally inherited） 累及多系统（Multisystemic involvement） 影响几乎所有组织器官（Any organ or tissue can be affected）
当患者基因变异不能被确定时，完整的生化检查可以辅助诊断。
代谢产物分析（血液、尿液、脑脊液等） 血液可以正常，但脑脊液多异常，（动脉比静脉好）；乳 酸/丙酮酸比高(>50:1)提示呼吸链受到阻断。正常不除外线 粒体疾病。 酶测定 • 氧化磷酸化（OXPHOS）系统的酶活性测定。（western、 比色法等）方法不稳定 • 一般情况下，血清CK（肌酸激酶）正常或轻度升高；升高 占30%见于慢性进行性眼外肌麻痹；mtDNA丢失时非常高。
(Bernier et al, 2002)(3, 5)
次要诊断标准：
C 发现可能相关的mtDNA 异常； D 一种或多种氧化磷酸化受损的表现： ①脑脊液或血中乳酸、丙酮酸和(或)丙氨酸增高；
【推荐】肿瘤的分子生物学检验技术
线粒体功能变化反馈影
响nDNA的复制和表达。
“交叉对话（cross-talk）”机制
18
“交叉对话（cross-talk）”机制
3、各种转录因子是其通讯的基础。
二、线粒体病的概念
因线粒体功能受损或缺陷而导致的疾病。 主要累及大脑和肌肉组织。 分为线粒体肌病，线粒体脑病、线粒体脑肌病
线粒体功能涉及众多的组织器官
不同人群有关。
3、线粒体单体群 在进化过程中，母系遗传的 mtDNA为适应环境所形成的碱基位点多态性集 合。
（二） mtDNA缺失或插入片段
大片段重组包括缺失和重复，以缺失较为常见。 大片段的缺失往往涉及多个基因，可导致线粒体
OXPHOS功能下降，产生的ATP减少，从而影响组织器官的 功能。 常见缺失：
四、线粒体病的分子生物学检验标志
（一）mtDNA碱基位点 1、点突变
1）结构基因点突变包括同义突变和错义突 变，错义突变导致氨基酸的替换，由此引起蛋 白质结构和功能的改变，导致疾病。
Leber视神经病（LHON）：
G11778A（在ND4基因），G3460A（在ND1基因）
1、点突变
（3）PCR扩增体系和酶切反应条件：优化保证PCR 产物的纯度和精度，设计好酶切反应体系，根据内切 酶活性，适时终止反应。
（4）结果分析：根据酶解片段选择不同浓度的琼脂 糖或聚丙烯酰胺凝胶进行电泳分离，染色后观察扩增 基因的变异情况。
二、线粒体病的分子生物学检验技术
（二）变性高效液相色谱法
（二）线粒体基因表达系统及特点
3、mtDNA转录的特点
对称性转录，重链启动子启动重链顺时针方向 转录，轻链启动子启动轻链逆时针方向转录。
线粒体疾病的临床诊断与治疗策略
线粒体疾病的临床诊断与治疗策略引言：随着近年来生物医学领域的不断发展，对于线粒体疾病的认识也日益增加。
线粒体是细胞内的主要能量来源和细胞呼吸系统的重要组成部分。
然而，由于线粒体DNA的特殊性质和复杂调控机制，导致线粒体疾病的临床表现与其他遗传性疾病有所区别。
本文将就线粒体疾病的临床诊断和治疗策略展开论述。
一、临床诊断A. 临床表现分析线粒体疾病具有高度异质性的临床表现，可累及众多器官系统，如神经系统、肌肉系统、心血管系统等。
常见表现包括进行性神经退行性变、全身乏力、运动功能障碍、共济失调等。
B. 实验室检查1. 血象及生化指标：白细胞计数、血红蛋白和淋巴细胞计数可能升高，血乳酸和丙酮酸水平增高。
2. 肌肉活力检查：进行电生理检查和肌肉组织的活检。
C. 影像学检查根据患者的病情，进行核磁共振成像（MRI）、电脑断层扫描（CT）等影像学检查，以评估患者各器官系统的损害程度。
二、确诊方法A. 遗传学分析1. 非侵入性遗传学分析：通过对外周血或唾液中的DNA进行测序，发现线粒体DNA的突变或多个基因突变。
2. 细胞遗传学分析：即通过测定线粒体功能是否受到遗传突变影响来确诊，并辅助判断具体线粒体相关疾病类型。
B. 分子生物学分析利用聚合酶链式反应（PCR）、限制性内切酶位点分型（RFLP）等技术手段对相关基因进行序列改编及表达调控结构等方面开展实验与观察。
三、治疗策略A. 对症支持治疗1. 提供足够的能量补充：通过提高酮体含量、服用二噁英酮和类似药物等方式，给予有机酸增加能量供应。
2. 控制并发症：针对患者出现的各种并发症，进行合理的治疗，如抗癫痫药物、镇静剂等。
B. 替代性治疗手段1. 能量代谢康复治疗：运用适当的体育锻炼、康复训练等方法改善身体功能和能力。
2. 医学营养支持：合理调整饮食结构，确保患者获得足够的营养，并根据具体情况给予维生素和微量元素等辅助治疗。
C. 遗传治疗方法随着基因编辑技术的快速发展，线粒体移植和线粒体修复技术已成为线粒体相关疾病治疗中新兴且重要的策略。
分子生物学课件：线粒体医学
分子生物学课件：线粒体医学xx年xx月xx日CATALOGUE目录•线粒体医学概述•线粒体基因组结构与功能•线粒体疾病的诊断与治疗•线粒体医学研究的新技术与新发现•线粒体医学的实际应用与社会意义•分子生物学相关研究领域与线粒体医学的联系01线粒体医学概述线粒体呈粒状或杆状，具有双层膜结构，内膜向内折叠形成嵴，是细胞内ATP的主要生成场所。
线粒体的基本结构与功能线粒体形态线粒体由外至内分为线粒体膜、基质、内膜和嵴，具有与外界完全隔开的生物膜系统。
线粒体结构线粒体是细胞内的能量代谢中心，通过氧化磷酸化过程产生ATP，为细胞活动提供能量。
线粒体功能线粒体疾病的发病机制线粒体DNA突变可能导致线粒体结构和功能异常，进而引发各种疾病。
遗传因素氧化应激能量代谢异常细胞凋亡线粒体在代谢过程中产生大量自由基，当自由基产生过多或抗氧化体系受损时，可导致氧化应激损伤。
线粒体功能异常可导致细胞能量代谢障碍，进而引发各种疾病。
线粒体功能障碍可引发细胞凋亡，参与多种疾病的发生发展过程。
线粒体医学的研究内容与方法研究线粒体疾病的遗传学、病理学、临床表现及诊断方法，探讨疾病的分型与分类。
线粒体疾病的诊断与分型研究线粒体DNA突变、环境因素、生活方式等对线粒体结构和功能的影响，揭示线粒体疾病的发病机制。
线粒体疾病的病因学研究研究线粒体疾病的药物治疗、基因治疗、细胞治疗等策略，为临床治疗提供理论基础。
线粒体疾病的治疗策略建立针对线粒体疾病的临床诊断、治疗、预后评估的技术体系，推广应用于临床实践。
建立线粒体医学临床技术体系02线粒体基因组结构与功能线粒体基因组为环形或线性DNA分子，编码蛋白质和RNA转录产物。
线性DNA分子人类线粒体基因组由约16500个碱基对组成，包括13个编码蛋白质的基因和22个tRNA基因。
基因组大小和组成线粒体基因组的分子结构线粒体基因组的遗传特性母系遗传线粒体基因组只来自母亲，因此疾病相关的突变通常只传递给女性后代。
分子生物学检验技术-基因病的分子诊断
携带p53基因突变的人经常是李-佛美尼综合症的患者； APC基因是与大肠直肠癌发生有关的肿瘤抑制基因； BRCA1和BRCA2基因的突变则和乳癌相关；
42
Rb
正常细胞中具有活性的RB蛋白（pRB）在细胞中保持着低磷酸化或无磷 酸化的状态，它与细胞周期调节因子E2F结合，抑制E2F的活性从而抑 制G1期到S期的进行，也就抑制了转录活性。 RB蛋白的失活途径有以下几种：
RAS家族是信号传递通路G-protein的成份，藉由跨膜蛋白与Gprotein的结合将信号传至核内;
蛋白质-酪胺酸激酶( protein tyrosine kinase) ABL是细胞内信号传 递蛋白与信号传递至核内有关;
核内转录因子;
MYC是DNA结合蛋白，而JUN是转录因子；
细胞周期有关的蛋白;
3. 血清胆红素轻～中度增高，溶血危象时显着增高。本病的溶血虽以血管外溶血为主， 但也存在着血管内溶血；
4. 血浆结合珠蛋白降低，血浆游离血红蛋白可能增高； 5. 红细胞半衰期测定显示红细胞生存时间明显缩短至5～15 天[正常为(28±5)天]； 6. 血红蛋白电泳显示HbS占80%以上，HbF增多至2%～15%，HbA2正常，而HbA缺如；
32
癌症的特点
几乎癌组织都是克隆性增殖; 患者的所有癌细胞都起源于单一
的癌细胞; 大多数癌症不能用单基因遗传方
式解释; 某些类型的癌症，亲属发生同类
肿瘤的风险会增加，但不表现孟 德尔遗传; 许多癌症与环境的物理化学因子 或生物因子有关;
造成癌症的因素
遗传因素 一些特殊的基因突变会造成特定的癌症
斑点杂交结果
βΑ/βΑ
线粒体脑肌病
二 线粒体
线粒体是普遍存在于生物体细胞内 进行生物氧化,从而产生能量的细胞 器,它通过呼吸链酶系统、氧化磷酸 化酶系统、三羧酸循环酶系统,以脂 肪酸、丙酮酸为底物,经呼吸链传导 系统产生ATP,从而构成人体能量的 主要来源
线粒体的形态
一般呈粒状或杆状 ， 也可呈环形，哑铃形、 线状、分杈状或其它 形状。 主要化学成分是蛋白质 和脂类，其中蛋白质 占 线 粒 体 干 重 的 6570%，脂类占25-30%。
nDNA改变引起的线粒体功能障碍
呈孟德尔遗传 编码线粒体蛋白的基因缺陷 线粒体蛋白质转运的缺陷 基因组间交流的缺损 大多由nDNA突变造成的线粒体病（包括 Leigh综合征、MNGIE、MDS）都是常染 色体隐性的，意味着这类线粒体病的发 生需要父母双方提供的基因拷贝都含有 相同的点突变。
上述mtDNA的遗传和突变特征决定了线粒体病的临床表 现具有以下特点: ①多呈母性遗传特征,但核基因突变导致的线粒体病可呈 常染色体显性或常染色体隐性遗传; ②儿童好发,多伴有体格和智能发育迟滞; ③脑和骨骼肌等对能量依赖程度较高的器官容易同时受 累; ④可合并神经肌肉以外的其他系统的症状和体征; ⑤进行性的病程,但某些症状可有不同程度的缓解甚至完 全消失,与此同时又有其他新的症状出现;同一症状和体 征也可有多次缓解、复发; ⑥线粒体病也可以表现为单一器官受累,如耳蜗神经、视 神经、脂肪组织、骨骼肌或心肌。
ｍｔＤＮＡ与ｎＤＮＡ的主要不同之处包 括以下四个方面
①非孟德尔的母系遗传：ｍｔＤＮＡ为母系遗传， 发生在生殖细胞系中的突变能通过女儿传递给子代， 引起母系家族性疾病，而在发育过程中体细胞发生 的突变则会引起散发性疾病和与年龄相关的氧化磷 酸化 （ＯＸＰＨＯＳ）活性降低
②异质性与阈值效应：线粒体几乎存在于人体的所有 细胞中，且每个细胞中含有成百上千个线粒体，有害 的突变基因常常仅影响部分ｍｔＤＮＡ，这就使细胞、 组织中同时存在野生型ＤＮＡ和突变型ＤＮＡ，这种 野生型ＤＮＡ和突变型ＤＮＡ同时存在的现象称为异 质性。当ｍｔＤＮＡ突变数目达到某一数量时，可引 起某组织或器官的功能异常而出现临床症状，这就是 阈值效应。阈值的高低与该组织器官对线粒体产生的 ＡＴＰ的依赖程度而定。对有氧代谢依赖程度高的组 织其ｍｔＤＮＡ突变的病理阈值低于依赖于无氧糖代 谢的组织
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第一节 线粒体基因组与疾病
线粒体基因组及其表达系统
线粒体基因组与细胞核基因组的相互关系 线粒体基因组变异与疾病
26
线粒体基因组及其表达系统
• 基因组小, 仅16569 bp
人类线粒体基因组
• 双链环状DNA
• 13 结构基因 / mRNA
• 22 tRNA 基因
2
线粒体功能 能量代谢
ATP
Mitochondrial Disease.Chest 2001; 120:634–648
3
其他功能
• 储存钙离子 • 调节膜电位并控制细胞程序性死亡 • 细胞增殖与细胞代谢的调控 • 合成胆固醇及某些血红素 • 产热
——Wikipedia
线粒体病
Mitochondrial disorders
20% 1,500 nuclear genes 80% ——Shoubridge, 2001; Schapira，2000
• structural protein of the OXPHOS complexes • protein required for assembly of OXPHOS complexes • proteins involved in mtDNA translation • proteins involved in mtDNA maintenance • proteins involved in mitochondrial fusion and fission
(Bernier et al, 2002)(3, 5)
次要诊断标准：
C 发现可能相关的mtDNA 异常；
D 一种或多种氧化磷酸化受损的表现： ①脑脊液或血中乳酸、丙酮酸和(或)丙氨酸增高； ②若疑为KSS，脑脊液蛋白质增高； ③PET或31P-MRS证实肌肉或脑代谢降低； ④最大氧分压、平均氧分压或乳酸阈值降低。
儿童发病：
见于MELAS、MERRF、Leigh病、线粒体肌病、线粒体心肌病和KSS。
中枢神经系统损害：
共济失调、癫痫、肌张力下降、脊髓病等
周围神经损害：
交感神经病出现在MNGIE和Wolfram综合征
视听神经损害：
视神经病出现在Leber病和显性遗传视神经萎缩1型 听力丧失出现在KSS
肌肉病
I , II , III
ATPase 8
The two strands of mtDNA are differentiated by their nucleotide content with the guanine rich strand referred to as the heavy strand, and the cytosine rich strand referred to as the light strand.
J inherit Metab Dis.2011 April;34(2):283-292
线粒体病诊断时应注意
✓ 基因诊断与生化检查如能量代谢情况、呼吸链和酶复合体活 性等相结合 ✓ 要区分病理性突变和正常衰老所致的线粒体基因突变 ✓ 线粒体基因异常与临床表现的严重程度之间存在量效关系 ✓ 散发与遗传的相关性 ，诊断是否遗传需排除环境、药物和 衰老等因素
Complex Enzyme
I
NADH-CoQ Reductase
Inhibitor
Rotenone Amytal
Nuclear DNA Subunits
39
Mitochondrial
7
DNA Subunits ND1-6, ND4L
II
III
Succinate-CoQ CoQ-Cytochrome C
- ✓ 发现 1962 年， Lufe 等发现一位年轻的瑞典妇女伴有异常增高的基础代谢
率，同时伴有线粒体结构的异常和氧化磷酸化功能的异常。直到1988年， Wallace 等报道了首例由线粒体 DNA突变引起的人类疾病，明确了mtDNA 突 变可引起人类疾病。
✓ 定义- 是遗传缺陷引起线粒体异常，致使ATP合成障碍、能量来源不足等导致
Douglas C. Wallace, 1817–1819
进一步导致线粒体功能异常：
①底物的运输缺陷； ②底物的利用缺陷； ③柠檬酸循环异常； ④氧化磷酸化脱偶联； ⑤呼吸链异常。
发病特点
遗传异质性
❖ 核基因突变——常染色体隐性、显性遗传或X-连锁遗传 婴幼儿起病较常见
❖ 线粒体基因突变——母系遗传 （突变的mtDNA在母血增加，受累及的
的一组异质性病变，又称为线粒体细胞病。
✓ 发病率- 约为1:5000（约每5000人中1人发病）
Smeitink 2006
线粒体病 mitochondrial disorders
—— 是一组高度临床变异性和遗传异质性的疾病
线粒体蛋白
16,569 bp circular double stranded (mtDNA)
21
次要诊断标准：
A 症状符合线粒体脑肌病的临床表现； 至少以下一种提示肌肉中线粒体异常的表现： ①30~50岁肌活检RRF在1%~2%； ②30 岁以下肌活检出现RRF； ③电镜下见广泛线粒体异常；
B 至少一种呼吸链功能受抑制的表现： ①生化或极谱描记的呼吸链复合物活性在20%~30%； ②用免疫方法证实呼吸链复合物表达减少；
The heavy strand encodes 28 genes, and the light strand encodes 9 genes for a total of 37 genes. Of the 37 genes, 13 are for proteins (polypeptides), 22 are for transfer RNA (tRNA) and two are for the small and large subunits of ribosomal RNA (rRNA).
儿童及成人线粒体疾病的诊断标准
主要诊断标准
A 符合线粒体脑肌病各综合征的临床表现 如KSS、CPEO、 MELAS、MERRF 等； • 多系统不明原因发病 • 必须至少三个系统出现临床症状 • 除先证者外，至少有一个母系家族成员有发病可能 • 排除其它代谢和非代谢疾病 B 肌活检 在骨骼肌中存在>2%破碎样红肌纤维
见于线粒体肌病、MELAS和KSS。眼外肌麻痹见于KSS和PEO
Chinnery et al. Lancet 2000
线粒体疾病的生化诊断
当患者基因变异不能被确定时，完整的生化检查可以辅助诊断。
✓代谢产物分析（血液、尿液、脑脊液等） 血液可以正常，但脑脊液多异常，（动脉比静脉好）；乳 酸/丙酮酸比高(>50:1)提示呼吸链受到阻断。正常不除外线 粒体疾病。
线粒体疾病的生化诊断
当患者基因变异不能被确定时，完整的生化检查可以辅助诊断。
✓肌肉活检 线粒体病的肌肉病理改变特点： （1）出现线粒体结构异常、细胞色素阴性肌纤维或破碎红 纤维（ RRF ）为主要病理改变。 （2）上述病理改变出现的频率高。 （3）缺乏其他的肌肉病理改变。
J inherit Metab Dis.2011 April;34(2):283-292 19
(Bernier et al, 2002)(3, 5)
符合以上2个主要诊断指标或1个主要诊断指标及2个次要 诊断指标的即为确诊线粒体病； 符合1个主要诊断指标及1个次要诊断指标或至少3个次要 诊断指标的为拟诊线粒体病； 符合1个主要诊断指标或在符合临床表现的基础上还具备1 个次要诊断指标的为疑诊线粒体病。
✓酶测定 • 氧化磷酸化（OXPHOS）系统的酶活性测定。（western 、比色法等）方法不稳定 • 一般情况下，血清CK（肌酸激酶）正常或轻度升高；升高 占30%见于慢性进行性眼外肌麻痹；mtDNA丢失时非常高。
J inherit Metab Dis.2011 April;34(2):283-292
临床表型复杂
累及多系统（Multisystemic involvement） 影响几乎所有组织器官（Any organ or
tissue can be affected）
15
线粒体功能涉及众多的组织器官
16
线粒体病的共同临床特点 （高度临床变异性
婴儿期发病：
）
常见于婴儿伴随COX阴性肌纤维、脑病和Leigh综合征。
• 遗传性痉挛性截瘫等 (http：//)
线粒体疾病是复杂性疾病
遗传方式复杂
常染色体隐性遗传（Autosomal Recessive） 常染色体显性遗传（Autosomal Dominant） 性连锁遗传（Sex linked） 母系遗传（Maternally inherited）
后代发病频率增加）
mtDNA突变与临床表型之间关系复杂，主要表现为同一种
mtDNA突变可以引发多种不同的疾病表型，而同一种疾病
表型又可以由多种不同的mtDNA突变诱导。
核基因突变
• 编码线粒体结构蛋白的核基因突变 进行性外眼肌麻痹（PEO）、线粒体神经肠胃脑肌病、 Leigh氏综合征 • 线粒体蛋白质翻译相关的核基因突变 2004年Miller等首次报道核基因编码的线粒体核糖体蛋白 亚单位16(MRPS16)纯合突变，导致先天畸形伴张力衰竭、 四肢水肿、肝转氨酶活性升高并乳酸亚基中毒症， 该女婴 在出生后3天死亡。
50%
12
mtDNA同质性/异质性突变与阈值
13
线粒体基因突变
点突变 • 目前已报道的mtDNA 点突变将近330种，涉及mtDNA 编码的各个基因，其中结构基因突变177种、tRNA基因突 变137种、rRNA基因突变12种、D-Loop区突变2种 • LHON、线粒体脑肌病合并乳酸血征及卒中发作综合征、 肌阵挛癫痫、破碎红纤维病、母系遗传糖尿病伴耳聋综合征 等 重排 • 重排突变逾数百