基因与疾病.ppt
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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。
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
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
3wk.baidu.com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。
（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。
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
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
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
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
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
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
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
2021/2/27
4、反转录病毒癌基因（v-onc)的起源（P296）
LTR GAG
POL
ENV LTR
LTR
2021/2/27
GAG
POL
ENV
ONC LTR
2021/2/27
目录
断裂基因
2021/2/27
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。
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
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
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
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
• 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。
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
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
3wk.baidu.com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。
（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。
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
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
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
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
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
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
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
2021/2/27
4、反转录病毒癌基因（v-onc)的起源（P296）
LTR GAG
POL
ENV LTR
LTR
2021/2/27
GAG
POL
ENV
ONC LTR
2021/2/27
目录
断裂基因
2021/2/27
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。
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
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
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
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