基因与疾病.ppt
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生物化学及分子生物学(人卫第九版)25基因结构功能分析和疾病相关基因鉴定克隆PPT课件
在基因数据库中，初步明确基因的编码序列，并可对其编码产物的基速扩增（RACE）技术是高效钓取未知基因编码序列的一种方法。
3. 用RNA剪接分析法确定基因编码序列
选择性剪接的转录产物可以通过基因表达序列标签（expression sequence tag, EST）的 比较进行鉴定。
基因功能获得策略的本质是将目的基因直接导 入某一细胞或个体中，使其获得新的或更高水平的 表达，通过细胞或个体生物性状的变化来研究基因 功能。
方法： 转基因技术 基因敲入技术
1. 用转基因技术获得基因功能
转基因技术（transgenic technology）是指将外源基因导入受精 卵或胚胎干细胞（embryonic stem cell），即ES细胞，通过随机重组 使外源基因插入细胞染色体DNA，随后将受精卵或ES细胞植入假孕受 体动物的子宫，使得外源基因能够随细胞分裂遗传给后代。
第二十五章
基因结构功能分析 和疾病相关基因克隆鉴定
作者 :
:
目录
第一节 基因结构分析 第二节 基因功能研究 第三节 疾病相关基因鉴定克隆原则 第四节 鉴定克隆疾病相关基因的策略和方法
重点难点
掌握 鉴度的技术及原理；分析表达产物的主要技术；基 因功能研究的方法技术。
转基因动物（transgenic animal）是指应用转基因技术培育出 的携带外源基因，并能稳定遗传的动物，其制备步骤主要包括转基 因表达载体的构建、外源基因的导入和鉴定、转基因动物的获得和 鉴定、转基因动物品系的繁育等。转基因小鼠最为常见。
三、分析基因表达的产物可采用组学方法和特 异性测定方法
基因表达产物包括RNA和蛋白质/多肽，因 此分析基因表达可以从RNA和蛋白质/多肽水平 上进行。
3. 用RNA剪接分析法确定基因编码序列
选择性剪接的转录产物可以通过基因表达序列标签（expression sequence tag, EST）的 比较进行鉴定。
基因功能获得策略的本质是将目的基因直接导 入某一细胞或个体中，使其获得新的或更高水平的 表达，通过细胞或个体生物性状的变化来研究基因 功能。
方法： 转基因技术 基因敲入技术
1. 用转基因技术获得基因功能
转基因技术（transgenic technology）是指将外源基因导入受精 卵或胚胎干细胞（embryonic stem cell），即ES细胞，通过随机重组 使外源基因插入细胞染色体DNA，随后将受精卵或ES细胞植入假孕受 体动物的子宫，使得外源基因能够随细胞分裂遗传给后代。
第二十五章
基因结构功能分析 和疾病相关基因克隆鉴定
作者 :
:
目录
第一节 基因结构分析 第二节 基因功能研究 第三节 疾病相关基因鉴定克隆原则 第四节 鉴定克隆疾病相关基因的策略和方法
重点难点
掌握 鉴度的技术及原理；分析表达产物的主要技术；基 因功能研究的方法技术。
转基因动物（transgenic animal）是指应用转基因技术培育出 的携带外源基因，并能稳定遗传的动物，其制备步骤主要包括转基 因表达载体的构建、外源基因的导入和鉴定、转基因动物的获得和 鉴定、转基因动物品系的繁育等。转基因小鼠最为常见。
三、分析基因表达的产物可采用组学方法和特 异性测定方法
基因表达产物包括RNA和蛋白质/多肽，因 此分析基因表达可以从RNA和蛋白质/多肽水平 上进行。
基因与疾病的关系
获得性疾病
由单个基因的突变引起的疾病，如上 述的囊性纤维化和镰状细胞贫血。
通过感染、化学物质、辐射等外部因 素引起的疾病，如艾滋病和肺癌等。
多基因疾病
多个基因和环境因素共同作用引起的 疾病，如常见的心血管疾病和糖尿病 。
02
单基因遗传病
镰状细胞贫血
总结词
镰状细胞贫血是一种由基因突变引起的单基因遗传病，其特点是红细胞的形状 和功能异常。
基因检测与疾病预防
基因检测的应用
遗传性疾病筛查
通过基因检测，可以检测出一些遗传性疾病的基因突变，如唐氏综 合征、威廉姆斯综合征等，为早期干预和治疗提供依据。
癌症风险评估
基因检测可以检测出与癌症相关的基因突变，如BRCA1和BRCA2 基因突变与乳腺癌和卵巢癌风险相关，有助于癌症的早期发现和预 防。
亨廷顿氏病
总结词
亨廷顿氏病是一种由亨廷顿基因（HTT）突变引起的单基因遗传病，以神经系统损害为主要表现。
详细描述
亨廷顿氏病会导致舞蹈样动作、认知障碍和情绪障碍等症状。该病在欧美和非洲部分地区较为常见， 目前尚无有效的治疗方法。
03
多基因遗传病
糖尿病
糖尿病是一种常见的多基因遗传病，由多个基因变异共同 作用导致。这些基因变异主要涉及胰岛素的分泌和作用， 以及葡萄糖的代谢和转运。
患肺癌的风险。
环境因素如吸烟和空气污染等 与基因交互作用，共同影响肺
癌的发生和发展。
饮食与心血管疾病
不健康的饮食习惯是心血管疾 病的主要危险因素之一，如高 盐、高脂肪和高糖饮食。
某些基因变异会影响个体对食 物的代谢和敏感性，增加或降 低患心血管疾病的风险。
健康饮食可以降低心血管疾病 的风险，而不良饮食习惯则可 能加重疾病症状。
遗传学课件第七章 多基因遗传与常见复杂疾病
4
第一节 多基因遗传的特点
一、质量性状与数量性状
1、质量性状
质量性状:属于单基因性状，受控于一对主基因，相对性 状之间的变异是不连续的，差异显著。
变异的个体可明显区分为2～3个群，这种变异在群体呈不 连续分布（图）。
例如：豌豆种子的形状、多指、并指、白化病及红绿色盲 等。
5
质量性状变异分布图
P:
AABB X aabb
F1: 中间型 AaBb X AaBb
F2: AABB AaBB AaBb aaBb aabb
高
矮
12
第二节 多基因遗传病的易患性与阈值模型
一些常见的先天畸形和病因复杂的疾病，其发病都 具有一定的遗传基础，并常表现出家族倾向，但不符合 单基因遗传方式，即患者同胞的发病率不遵循1/2或1/4 的规律，大约在1%-10%，表明这些疾病具有多基因遗 传基础，故称为多基因病（polygenic disease），因为它 们 的 遗 传 基 础 很 复 杂 ， 属 于 复 杂 遗 传 病 （ complex genetic disease）。
遗传学课件第七章 多基因遗传与常见复杂疾病
2
本章重点提示
• 概念：多基因遗传、多基因病、易感性、易患性、阈值、 遗传度
• 质量性状与数量性状的特点 • 多基因遗传的规律及特点 • 常见的多基因病有哪些 • 多基因遗传病的特点 • 多基因遗传病再发风险的预测
3
多基因遗传(polygenic inheritance)
易患性的变异与多基因遗传性状一样，在群体中呈正 态分布，即群体中大多数个体的易患性近似平均值， 易患性很高或很低的个体都很少。
21
3、阈值
当一个个体的易患性达到一定限度，这个个体就要患病， 这个限度即阈值(threshold)。
第一节 多基因遗传的特点
一、质量性状与数量性状
1、质量性状
质量性状:属于单基因性状，受控于一对主基因，相对性 状之间的变异是不连续的，差异显著。
变异的个体可明显区分为2～3个群，这种变异在群体呈不 连续分布（图）。
例如：豌豆种子的形状、多指、并指、白化病及红绿色盲 等。
5
质量性状变异分布图
P:
AABB X aabb
F1: 中间型 AaBb X AaBb
F2: AABB AaBB AaBb aaBb aabb
高
矮
12
第二节 多基因遗传病的易患性与阈值模型
一些常见的先天畸形和病因复杂的疾病，其发病都 具有一定的遗传基础，并常表现出家族倾向，但不符合 单基因遗传方式，即患者同胞的发病率不遵循1/2或1/4 的规律，大约在1%-10%，表明这些疾病具有多基因遗 传基础，故称为多基因病（polygenic disease），因为它 们 的 遗 传 基 础 很 复 杂 ， 属 于 复 杂 遗 传 病 （ complex genetic disease）。
遗传学课件第七章 多基因遗传与常见复杂疾病
2
本章重点提示
• 概念：多基因遗传、多基因病、易感性、易患性、阈值、 遗传度
• 质量性状与数量性状的特点 • 多基因遗传的规律及特点 • 常见的多基因病有哪些 • 多基因遗传病的特点 • 多基因遗传病再发风险的预测
3
多基因遗传(polygenic inheritance)
易患性的变异与多基因遗传性状一样，在群体中呈正 态分布，即群体中大多数个体的易患性近似平均值， 易患性很高或很低的个体都很少。
21
3、阈值
当一个个体的易患性达到一定限度，这个个体就要患病， 这个限度即阈值(threshold)。
胃癌的遗传和基因ppt课件
根治度的划分
A级 D＞N 切除的淋巴结站别超过有转移的 淋巴结站别，切缘1厘米内无癌组织 B 级 D=N 切缘1厘米内有癌组织累及 C级 仅切除肿瘤和部分淋巴结，留有肿瘤残 余的切除术 为非根治性手术
治 疗
胃癌的化疗
适应症：早期癌不化疗 １、 病理类型恶性度高，癌灶面积5平方厘米以 上、 ２、多发病灶、年龄大于40岁 ３、进展期胃癌手术后或根治性手术后复发者 ４、应有病理诊断、一般情况好、各脏器功能正 常、无明显的并发症
临床表现
早期胃癌多无症状或仅有轻微症状。当临床症状明显时，病变已属晚期。 因此，要十分警惕胃癌的早期症状，以免延误诊治。
早期胃癌 ：
上腹不适：一般开始较轻微，且无规律性，进食后不能缓解，逐渐加重，可以为隐痛，钝痛。部分可以有节律性疼痛，尤其胃窦胃癌更明显，甚至进食或服药可缓解。老年人痛觉迟钝，多以腹胀为主诉； 食欲减退或食欲不振：明显食欲减退或食欲不振的症状，部分患者是因进食过多会引起腹胀或腹痛而自行限制进食的。原因不明的厌食和消瘦； 某些早期胃癌也可以出现呕血，黑便，或吞咽困难等症状而就诊。
胃 癌 (Gastric Carcinoma)
概 况
发病率：全球恶性肿瘤中 男性：第二，仅次于肺癌 女性：第四 中国：第一 死亡率：约28万/年 （中国） 好发年龄：50岁-80岁 男女比例 2：1
治 疗
给药方法：口服、静脉、腹腔、动脉插管灌注 常用口服药：替加氟、优福定、氟铁龙、西罗达 静脉化疗药：5-FU MMC CDDP ADM VP-16 CF 常用的化疗方案：FAM MF ELP 新药方案：含紫衫醇、奥沙利铂联合用药方案
胃癌的化疗
治 疗
病 因
一、地域环境及饮食因素 日本、俄罗斯、南非等国家发病30 10万以上。而北美、西欧、印度较低 中国：西北与东部沿海高于南方地区 福建：福清、长乐、莆田 长期食用熏烤、腌制食品（亚硝酸盐、真菌毒素、多环芳烃） 食物中缺乏新鲜蔬菜、水果 吸烟高于不吸烟50％
第10章基因变异与疾病ppt
一、基因变异包括DNA多态性和致病突变
依据基因变异在人群中的分布和生物学效应，将其分 为DNA多态性和致病突变 DNA多态性 着重说明DNA序列在人群中不同个体、
不同等位基因间的差异性 致病突变 强调遗传变异会引起基因功能的显著改变 中性突变：发生在结构基因上而不影响基因功能 的基因突变
CNV 人类基因组中大小从≥1kb到超过
有100万个，约占 人DNA序列的3%
目前尚不清楚， Mb不等的DNA片度的拷贝数变异， 估计≥50kb的LCV 它包括到位、缺失、插入重复等的 约占人DNA序列 的12% 拷贝数变异，人群中出现的频率 >1%时，称为拷贝数多态性
Molecular biology
在特定位点增加了 使插入点序列重排导致受 一段数十到数千碱 累基因表达失活或激活 基对DNA片段 特定位点的DNA片 通常可使基因表达产物剂 重排 段的排列顺序改变， 量增加或影响基因表达， 如倒位、重复等 导致细胞功能的紊乱 三联体 DNA中的三个核苷 一般发生在结构基因区， 重复扩 酸重复序列的拷贝 通过影响基因的表达导致 数异常扩增 受累基因功能异常
Molecular biology
使基因功能增强的变异
转录增强作用
一部分调节序列的变异会增强基因转录， 使基因表达水平提高，产生异常表型
人类遗传性胎儿血红蛋白持续增多症（HPFH） 另一方面，一些转录因子与某些DNA特异性序列 结合，可抑制基因转录活性 当该转录因子的编码基因发生变异或者与之结合
Molecular biology
使基因功能增强的变异
获得性RNA堆积
不同致病基因缺陷引起具有共同临床表型 强直性肌营养不良症
肌营养不良
白内障
肌强直
《基因与疾病》课件
囊性纤维化
一种影响肺功能和消化系统 的常见遗传性疾病。
遗传性耳聋
由遗传突变引起的耳聋，可 遗传给后代。
基因治疗和基因编辑
基因治疗和基因编辑是治疗遗传性疾病的新方法。了解这些技术可以拓宽疾病治疗的途径。
1
基因治疗
通过向患者体内引入正常基因，修复异常基因功能，实现疾病的治疗。
2
基因编辑
利用CRISPR-Cas9等工具，直接编辑基因序列，纠正突变，实现精准治疗。
基因表达分析
研究基因的表达水平和调控机制， 为疾病的化医疗将基因组学技术与临床实践相结合，为每个患者提供定制化的诊断和治疗方案。
1 基因检测
通过基因检测了解患者的遗传信息，可以选择更精准的治疗方法。
2 药物选择
根据个体基因差异，选用最符合患者基因型的药物，提高疗效和降低风险。
基因的功能
基因的表达
基因参与细胞的生长、发育和功 能调控，对生物体具有重要影响。
基因的表达影响着生物体的性状， 决定了我们的外貌、特长和易感 疾病。
基因突变与疾病
基因突变是导致疾病发生的重要原因之一。理解基因突变对疾病的影响有助于提前预防、诊断和治疗。
1 遗传突变
由父母遗传而来的异常基 因导致一些常见遗传性疾 病，如先天性心脏病。
2 新生突变
在个体形成过程中产生的 突变，可能引发罕见遗传 性疾病，如帕金森病。
3 环境致突变
外界因素如辐射、化学物 质等可引起基因突变，增 加患病风险，如皮肤癌。
常见遗传性疾病
许多疾病与基因密切相关，如血友病、囊性纤维化等。深入了解这些疾病有助于提早预防和治疗。
血友病
一种由凝血因子基因突变引 起的遗传性出血性疾病。
3
基因与疾病的关系课件
（四）讨论基因突变与疾病关系时需 考虑几个因素
1. 致病突变与基因多态性有别
目前已发现人类基因组DNA的突变有数万种，归纳成以下几种主要类型: 碱基置换（点突变） : 60％ 缺失: 约22％ 插入/重复 复合重组 这几种主要类型的突变成为单基因遗传病的主要致病突变，据统计，约60％遗传病存在特定的基因的碱基置换。单基因遗传病通常发病率较低或很低，但只要临床上确认先证者并有完整的家系样本和资料，采用连锁分析和现代分子遗传学方法，通常不难鉴定其致病基因。
部分多基因疾病的遗传易感性程度（参考值）
疾病
发病率（％）
遗传易感性程度（％）
精神分裂症
1.0
80
哮喘
4.0
80
早发型糖尿病
0.20
75
迟发型糖尿病
2~10
35
冠心病
2.50
65
原发性高血压
10~20
62
消化性溃疡
4.0
37
唇裂或腭裂
0.17
76
先天性心脏病
0.50
35
先天性幽门狭窄
0.30
75
脊柱裂
等位基因和基因型 位于一对同源染色体的同一位置（基因型）上、控制相对性状的两个不同形式的基因叫等位基因。 一个基因由于突变（包括中性突变）可形成2个以上的等位基因, 不同的等位基因可产生不同的遗传特征的变化, 同时控制相对性状的显、隐性关系和遗传效应。如由突变形成的多种等位基因可产生多种异常表型。
1.未知基因 2.酶基因 3.调节蛋白基因 4.受体基因 5.转录因子基因 6.细胞内基质基因 7.细胞外基质基因 8.跨膜转运体基因 9.离子通道基因 10.其他 11.细胞信号转导分子基因 12.激素基因 13.细胞外转运体基因 14.免疫球蛋白基节 基因与疾病概述 Introduction to Genes and Diseases
1. 致病突变与基因多态性有别
目前已发现人类基因组DNA的突变有数万种，归纳成以下几种主要类型: 碱基置换（点突变） : 60％ 缺失: 约22％ 插入/重复 复合重组 这几种主要类型的突变成为单基因遗传病的主要致病突变，据统计，约60％遗传病存在特定的基因的碱基置换。单基因遗传病通常发病率较低或很低，但只要临床上确认先证者并有完整的家系样本和资料，采用连锁分析和现代分子遗传学方法，通常不难鉴定其致病基因。
部分多基因疾病的遗传易感性程度（参考值）
疾病
发病率（％）
遗传易感性程度（％）
精神分裂症
1.0
80
哮喘
4.0
80
早发型糖尿病
0.20
75
迟发型糖尿病
2~10
35
冠心病
2.50
65
原发性高血压
10~20
62
消化性溃疡
4.0
37
唇裂或腭裂
0.17
76
先天性心脏病
0.50
35
先天性幽门狭窄
0.30
75
脊柱裂
等位基因和基因型 位于一对同源染色体的同一位置（基因型）上、控制相对性状的两个不同形式的基因叫等位基因。 一个基因由于突变（包括中性突变）可形成2个以上的等位基因, 不同的等位基因可产生不同的遗传特征的变化, 同时控制相对性状的显、隐性关系和遗传效应。如由突变形成的多种等位基因可产生多种异常表型。
1.未知基因 2.酶基因 3.调节蛋白基因 4.受体基因 5.转录因子基因 6.细胞内基质基因 7.细胞外基质基因 8.跨膜转运体基因 9.离子通道基因 10.其他 11.细胞信号转导分子基因 12.激素基因 13.细胞外转运体基因 14.免疫球蛋白基节 基因与疾病概述 Introduction to Genes and Diseases
第7章基因治疗精品PPT课件
1、内源基因的变异 2、外来生物的入侵
基因致病
基因结构的异常 基因表达的异常
2
基因诊断常用技术
• 核酸分子杂交： • PCR： • 生物芯片： DNA芯片或基因芯片 • 基因测序：
3
血友病A基因诊断
• 病因：factor VIII 基因缺陷 （碱基取代、缺失或插入等）， 使凝血因子VIII 无活性或不 稳定，导致凝血障碍。
10
基因治疗的两种途径
ex vivo
靶细胞
载体 目的基因
in vivo
11
基因治疗的总体策略
1、基因矫正（修正）（gene correction）：未实现 2、基因置换 （gene replacement）： 3、基因修饰（增补）（gene augmentation）： 4 、基因激活（gene activation）： 5 、基因失活（干预）（gene interference ）：反
细胞生长分裂
10天 Gene表达
IL-2刺激C分裂
回输患儿体内
1~2月治疗一次, 10个月 患儿体内ADA水平达正常人的25%
22
基因治疗基本过程 例2
• 逆转录病毒载体 +FⅨcDNA
重组体
5` LTR FⅨ neo SV PSO LTR 3`
①导入仓鼠细胞（CHO ）→FⅨ表达；
②导入乙型血友病患者皮肤成纤维细胞（体外培养） →FⅨ表达；
18
7.2 基因治疗的载体
7.2.1 逆转录病毒载体 7.2.2 腺病毒载体 7.2.4 单纯疱疹病毒
19
7.2.1 逆转录病毒载体
• 正链RNA病毒
• 5’ gag- pol-
env 3’
第01章-基因PPT课件
● 常见的上游启动子元件
3.增强子(enhancer） 是一种较短的DNA序列，能够被反式作用因子识别与结合。与增强子元件结合后能够增强邻近基因转 录。位于转录起始点上游－100～－300 bp处
4. 反应元件 一类能介导基因对细胞外的某种信号产生反应的 特异的DNA序列 ●特点 具有较短的保守序列 通常位于启动子附近、启动子内或增强子区域
第二节 结构基因中贮存的遗传信息
一、 RNA的结构信息 二、 结构基因中贮存的蛋白质序列信息
●编码区 一个特定蛋白质多肽链的序列信息，也称 为开放阅读框（open reading frame，ORF） 功能 决定蛋白质分子的一级结构
RNA 聚合酶
转录因子
启动子类型
启动子构成
含有该类启动子的基因
I
TFI
I
核心元件， 上游调控元件
rRNA
II
TFII
II
TATA盒（TATA box）、几个上游启动子元件和转录起始位点
5.poly(A)信号 II类基因除了调控转录起始的序列外，在结构 基因的3‘端下游还有加尾信号。由AATAAA序列和GT丰富区，或T丰富区组成。 作用: 终止mRNA转录和为其加上poly(A)尾
(三) 基因的基本结构特点 1.原核生物基因的基本结构 5′-启动子－结构基因－转录终止子-3 ′ ●操纵子（operon） 功能上相关联的数个结构基因串联在一起， 由一套转录调控序列控制其转录，构成的基因 表达单位.
四、基因的结构特点
● 组成 一个编码特定多肽链的DNA序列+与蛋白质编码 无关的DNA序列(调控序列)
● 结构特点
1.原核生物结构基因的特点 结构基因在DNA上是连续的 2.真核生物结构基因的特点 结构基因在DNA上是不连续的（断裂基因）
3.增强子(enhancer） 是一种较短的DNA序列，能够被反式作用因子识别与结合。与增强子元件结合后能够增强邻近基因转 录。位于转录起始点上游－100～－300 bp处
4. 反应元件 一类能介导基因对细胞外的某种信号产生反应的 特异的DNA序列 ●特点 具有较短的保守序列 通常位于启动子附近、启动子内或增强子区域
第二节 结构基因中贮存的遗传信息
一、 RNA的结构信息 二、 结构基因中贮存的蛋白质序列信息
●编码区 一个特定蛋白质多肽链的序列信息，也称 为开放阅读框（open reading frame，ORF） 功能 决定蛋白质分子的一级结构
RNA 聚合酶
转录因子
启动子类型
启动子构成
含有该类启动子的基因
I
TFI
I
核心元件， 上游调控元件
rRNA
II
TFII
II
TATA盒（TATA box）、几个上游启动子元件和转录起始位点
5.poly(A)信号 II类基因除了调控转录起始的序列外，在结构 基因的3‘端下游还有加尾信号。由AATAAA序列和GT丰富区，或T丰富区组成。 作用: 终止mRNA转录和为其加上poly(A)尾
(三) 基因的基本结构特点 1.原核生物基因的基本结构 5′-启动子－结构基因－转录终止子-3 ′ ●操纵子（operon） 功能上相关联的数个结构基因串联在一起， 由一套转录调控序列控制其转录，构成的基因 表达单位.
四、基因的结构特点
● 组成 一个编码特定多肽链的DNA序列+与蛋白质编码 无关的DNA序列(调控序列)
● 结构特点
1.原核生物结构基因的特点 结构基因在DNA上是连续的 2.真核生物结构基因的特点 结构基因在DNA上是不连续的（断裂基因）
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2021/2/27
蛋白质未变 化，但总量
大大提高
增强子功 能使癌基 因高效表 达
与强启动子基 因相融合，提 高癌基因表达 效率
（1）点突变
2021/2/27
（2）LTR（long terminal repeat)插入
强启动子
2021/2/27
（3）基因重排（rearrange)
2021/2/27
原癌基因
基因扩增
2021/2/27
蛋白质结构未变化，但总量大大提高
3、基因互作与癌基因表达
（1）染色体构象对原癌基因表达的影响 基因表达不仅取决于基因本身及其相邻区域的一级 结构，也取决于其空间构象，即基因在染色体上的 空间排列和染色质的结构。当两个基因相距太近时， 往往不易形成有利于高效转录的空间结构。
2021/2/27
Contents
• 肿瘤与癌症 • 人免疫缺损病毒——HIV • 乙型肝炎病毒——HBV
2021/2/27
第一节 肿瘤与癌症
内容提要： 癌基因(oncogene)
反转录病毒致癌基因 细胞转化基因 抑癌基因(tumor suppressor gene )
2021/2/27
一、癌基因 • 癌基因的分类
2021/2/27
1、原癌基因
原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的正常基因，是维 持机体正常生命活动所必须的，在进化上高度保守。 当原癌基因的结构或调控区发生变异，基因产物增多或 活性增强时，使细胞过度增殖，从而形成肿瘤。
2021/2/27
原癌基因的特点:
广泛存在于生物界中； 基因序列高度保守； 作用通过其产物蛋白质来体现； 正常情况下表达水平很低; 被激活后，形成致癌性的细胞转化基因。
2021/2/27
2021/2/27
原癌基因：单拷贝、正常情况下低水平 表达或根本不表达癌基因？？
当原癌基因的结构或调控区发生变异， 基因产物增多或活性增强时，使细胞过度 增殖，从而形成肿瘤。
2021/2/27
2、原癌基因的激活机制（P302）
原癌基因
碱基缺失或 单碱基突变
基因扩增
染色体重排
蛋白质活性 大大提高
病毒癌基因 ： (virus oncogene, v-onc) DNA病毒、 RNA病毒（反转录病 毒
） 细胞转化基因：(cellular-oncogene, c-onc)
2021/2/27
(一) 反转录病毒致癌基因（P294）
1966年，85岁的劳斯获得诺贝尔奖。
2021/2/27
1、反转录病毒颗粒结构
2021/2/27
原癌基因的分类：
根据原癌基因产物在细胞中的位置，可分为： ●与膜结合的蛋白，如src基因产物； ●可溶性蛋白，如mos基因产物； ●核蛋白，如myc基因产物。
2021/2/27
根据原癌基因表达产物的功能，可分为： ●蛋白激酶类，如Src家族（酪氨酸蛋白激酶类） ●生长因子类 ●生长因子受体类 ● GTP结合蛋白类，如Ras家族 ●核蛋白类（DNA结合蛋白），如Myc家族 ●未知功能类
2021/2/27
2、反转录病毒基因组结构
长末端 重复序列
正常的病毒基因
癌基因
LTR gag
pol
env src LTR
调节和 产生病毒 产生逆转录 产生病毒 产生p60src蛋白质，启动转录ຫໍສະໝຸດ 表面糖蛋白 酶和整合酶外膜蛋白
磷酸化蛋白。靶蛋 白磷酸化
2021/2/27
（P295）
3、反转录病毒的复制
在无外源生长因子时提供了促进细胞分裂的信号； ③癌基因产物作用于细胞内生长控制途径，解除此途径
对外源刺激信号的需求。
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（3）抑癌基因产物对原癌基因的调控(p53,Rb)
（4）外源信号对原癌基因表达的影响
2021/2/27
2021/2/27
第一节 肿瘤与癌症
内容提要： 癌基因(oncogene)
2021/2/27
• 基因领域：基因与基因之间的间隔距离 • 基因领域效应：同一DNA链上两个具有相同转录方
向的基因间隔小于一定长度时，影响有效转录所必 需的染色质结构的形成，从而使这两个基因中的一 个或两个均不能转录或转录活性显著降低。
0.3kb - 5kb，最佳间隔距离与两个基因的总长度 成正相关。
（4）缺失（Deletion）
(-)
oncogen e
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cance r
✓一些原癌基因5’上 游存在负调控序列， 该序列的缺失或突变 ，则丧失抑制癌基因 表达的能力。
✓Brukitt淋巴瘤中 cmyc因负调控序列缺 失或LTR插入而增强 表达。
（5）基因扩增
使每个细胞中基因拷贝数增加，从而直接增 加可用的转录模板数以增加基因表达。
反转录病毒致癌基因 细胞转化基因 抑癌基因(tumor suppressor gene )
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二、抑癌基因
抑癌基因(tumor suppressor gene ) /隐性癌 基因：是一种抑制细胞生长和肿瘤形成的基因 。如：Rb抑癌基因、抑癌基因p53
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4、反转录病毒癌基因（v-onc)的起源（P296）
LTR GAG
POL
ENV LTR
LTR
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GAG
POL
ENV
ONC LTR
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目录
断裂基因
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完整的没有断 裂的可读框
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(二) 细胞转化基因
细胞转化基因实质上就是由一类原癌基因突变而来 。当原癌基因在某些外界因素（如放射线、化学致癌 物等）的作用下，发生数量和结构上的微细变化，形 成了致癌性的细胞转化基因，从而使正常细胞转化为 肿瘤细胞。
第八章 疾病与人类健康
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现代科学认为，疾病的发生直接或间接与基因有关
经典单基因病 人类疾病都是：“基因病” 多基因病
获得性基因病
➢经典单基因病：主要病因是某个基因位点上产生 了缺陷等位基因，如：地中海贫血、白化病 ➢多基因病：涉及多个基因及调控这些基因表达的 环境因子之间的相互作用，如：高血压、糖尿病 ➢获得性基因病：主要是由病源微生物感染引起的 传染病，如肝炎、艾滋病
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（2）原癌基因终产物对基因表达的调控 某种原癌基因产物对另一种原癌基因表达的调 控作用； 某种原癌基因产物对自身表达的反馈调控作用
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癌基因产物通过介质传递生长刺激信号的部位有3处： ①癌基因产物本身模拟了生长因子，因而与相应的受体
作用，以自分泌的方式刺激细胞生长； ②癌基因产物模拟了已结合配体的生长因子受体，从而
蛋白质未变 化，但总量
大大提高
增强子功 能使癌基 因高效表 达
与强启动子基 因相融合，提 高癌基因表达 效率
（1）点突变
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（2）LTR（long terminal repeat)插入
强启动子
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（3）基因重排（rearrange)
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原癌基因
基因扩增
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蛋白质结构未变化，但总量大大提高
3、基因互作与癌基因表达
（1）染色体构象对原癌基因表达的影响 基因表达不仅取决于基因本身及其相邻区域的一级 结构，也取决于其空间构象，即基因在染色体上的 空间排列和染色质的结构。当两个基因相距太近时， 往往不易形成有利于高效转录的空间结构。
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Contents
• 肿瘤与癌症 • 人免疫缺损病毒——HIV • 乙型肝炎病毒——HBV
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第一节 肿瘤与癌症
内容提要： 癌基因(oncogene)
反转录病毒致癌基因 细胞转化基因 抑癌基因(tumor suppressor gene )
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一、癌基因 • 癌基因的分类
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1、原癌基因
原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的正常基因，是维 持机体正常生命活动所必须的，在进化上高度保守。 当原癌基因的结构或调控区发生变异，基因产物增多或 活性增强时，使细胞过度增殖，从而形成肿瘤。
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原癌基因的特点:
广泛存在于生物界中； 基因序列高度保守； 作用通过其产物蛋白质来体现； 正常情况下表达水平很低; 被激活后，形成致癌性的细胞转化基因。
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原癌基因：单拷贝、正常情况下低水平 表达或根本不表达癌基因？？
当原癌基因的结构或调控区发生变异， 基因产物增多或活性增强时，使细胞过度 增殖，从而形成肿瘤。
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2、原癌基因的激活机制（P302）
原癌基因
碱基缺失或 单碱基突变
基因扩增
染色体重排
蛋白质活性 大大提高
病毒癌基因 ： (virus oncogene, v-onc) DNA病毒、 RNA病毒（反转录病 毒
） 细胞转化基因：(cellular-oncogene, c-onc)
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(一) 反转录病毒致癌基因（P294）
1966年，85岁的劳斯获得诺贝尔奖。
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1、反转录病毒颗粒结构
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原癌基因的分类：
根据原癌基因产物在细胞中的位置，可分为： ●与膜结合的蛋白，如src基因产物； ●可溶性蛋白，如mos基因产物； ●核蛋白，如myc基因产物。
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根据原癌基因表达产物的功能，可分为： ●蛋白激酶类，如Src家族（酪氨酸蛋白激酶类） ●生长因子类 ●生长因子受体类 ● GTP结合蛋白类，如Ras家族 ●核蛋白类（DNA结合蛋白），如Myc家族 ●未知功能类
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2、反转录病毒基因组结构
长末端 重复序列
正常的病毒基因
癌基因
LTR gag
pol
env src LTR
调节和 产生病毒 产生逆转录 产生病毒 产生p60src蛋白质，启动转录ຫໍສະໝຸດ 表面糖蛋白 酶和整合酶外膜蛋白
磷酸化蛋白。靶蛋 白磷酸化
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（P295）
3、反转录病毒的复制
在无外源生长因子时提供了促进细胞分裂的信号； ③癌基因产物作用于细胞内生长控制途径，解除此途径
对外源刺激信号的需求。
2021/2/27
（3）抑癌基因产物对原癌基因的调控(p53,Rb)
（4）外源信号对原癌基因表达的影响
2021/2/27
2021/2/27
第一节 肿瘤与癌症
内容提要： 癌基因(oncogene)
2021/2/27
• 基因领域：基因与基因之间的间隔距离 • 基因领域效应：同一DNA链上两个具有相同转录方
向的基因间隔小于一定长度时，影响有效转录所必 需的染色质结构的形成，从而使这两个基因中的一 个或两个均不能转录或转录活性显著降低。
0.3kb - 5kb，最佳间隔距离与两个基因的总长度 成正相关。
（4）缺失（Deletion）
(-)
oncogen e
2021/2/27
cance r
✓一些原癌基因5’上 游存在负调控序列， 该序列的缺失或突变 ，则丧失抑制癌基因 表达的能力。
✓Brukitt淋巴瘤中 cmyc因负调控序列缺 失或LTR插入而增强 表达。
（5）基因扩增
使每个细胞中基因拷贝数增加，从而直接增 加可用的转录模板数以增加基因表达。
反转录病毒致癌基因 细胞转化基因 抑癌基因(tumor suppressor gene )
2021/2/27
二、抑癌基因
抑癌基因(tumor suppressor gene ) /隐性癌 基因：是一种抑制细胞生长和肿瘤形成的基因 。如：Rb抑癌基因、抑癌基因p53
2021/2/27
4、反转录病毒癌基因（v-onc)的起源（P296）
LTR GAG
POL
ENV LTR
LTR
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GAG
POL
ENV
ONC LTR
2021/2/27
目录
断裂基因
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完整的没有断 裂的可读框
2021/2/27
(二) 细胞转化基因
细胞转化基因实质上就是由一类原癌基因突变而来 。当原癌基因在某些外界因素（如放射线、化学致癌 物等）的作用下，发生数量和结构上的微细变化，形 成了致癌性的细胞转化基因，从而使正常细胞转化为 肿瘤细胞。
第八章 疾病与人类健康
2021/2/27
现代科学认为，疾病的发生直接或间接与基因有关
经典单基因病 人类疾病都是：“基因病” 多基因病
获得性基因病
➢经典单基因病：主要病因是某个基因位点上产生 了缺陷等位基因，如：地中海贫血、白化病 ➢多基因病：涉及多个基因及调控这些基因表达的 环境因子之间的相互作用，如：高血压、糖尿病 ➢获得性基因病：主要是由病源微生物感染引起的 传染病，如肝炎、艾滋病
2021/2/27
（2）原癌基因终产物对基因表达的调控 某种原癌基因产物对另一种原癌基因表达的调 控作用； 某种原癌基因产物对自身表达的反馈调控作用
2021/2/27
癌基因产物通过介质传递生长刺激信号的部位有3处： ①癌基因产物本身模拟了生长因子，因而与相应的受体
作用，以自分泌的方式刺激细胞生长； ②癌基因产物模拟了已结合配体的生长因子受体，从而