医学遗传学第八章-生化遗传病

血红蛋白病 血浆蛋白病 酶蛋白病 受体蛋白病 膜转运体蛋白病
血红蛋白病
Hemoglowk.baidu.cominopathy
历史沿革
人类生化遗传病是首先从研究血红蛋白病开始 1866年 胎儿血红蛋白与成人不同 1925年 地中海区域陆续发现贫血患儿,后来被称作 珠蛋白生成障碍性贫血，但习惯称之为地中海贫血 1904年 一黑人血液中发现了镰形红细胞 1910年 一例居住在芝加哥的西印度群岛男子患有严 重镰形红细胞贫血
Months
δ 68
Development of Hemoglobin
Developmental Hemoglobin Stage
Embryo
Hb Gower1
Hb Gower2
Hb Portland
Fetus
Hb F
Adult
Hb A
Hb A2
Hemoglobin Composition
2 2 2 2 2G 2 2A 2 2G 2 2A 2 22 22
第八章 生化遗传病
What Is Biochemical Genetics?
Biochemical Genetics
是研究基因与酶之间的关系,特别是基 因在控制生化代谢过程中各个生物化 学反应上的作用的一个学科。
The study of the relationships between genes and enzymes, specifically the role of genes in controlling the steps in biochemical pathways.
血红蛋白
（hemoglobin）
类α链 （α, ζ, ）
珠蛋白
（globin）
类β链（ε, β, γ, δ）
组成人 类6种血 红蛋白
Development of Hemoglobin
Percentage of globin synthesis(%)
100
80 ζ ε
60
40
α
20
γβ
024
α
6 8 Birth 2 4
Biochemical Genetics
生物化学是研究体内各个生理反应的化学 本质;遗传学是研究遗传与变异,是通过变异 来研究遗传；而生化遗传是研究人体内的 各种生物化学变异及其生理学结果。
The Early Landmark Events
➢Inborn errors of metabolism ➢One gene – one enzyme ➢One gene – one polypeptide
问题:什么是HbC,HbM，Hb Bristol? HbS怎样治疗?如何产前检测HbS？
Sickle Cell Disease
Sickle Cell Anemia (HbS): code 5~7
MstⅡ: CCTNAGG
A: CCTGAGGAG S: CCTGTGGAG
你理解了遗传选择的概念吗?
历史沿革
1917年 发现此类贫血患者红细胞在可在体外发生镰 变 1927年 发现缺氧是镰变的重要条件,氧充足时恢复 原貌 1949年 Linus Pauling等发现正常血红蛋白和镰形血 红蛋白电泳速率有异，发表了《镰形红细胞贫血 一 种分子病》论文 1956年，Ingram测定出了镰形血红蛋白的氨基酸取 代。
Sickle Cell Disease
HbA O2
HbS
Sickle Cell Disease
Sickle Cell Disease
Sickle Cell Disease
Sickle Cell Disease
纯合子症状严重,由于镰 变引起血粘度增高，产生血 管阻塞危象，可引起如腹部 疼痛、脑血栓等，另有严重 溶血性贫血及脾肿大等症状 。杂合子不表现临床症状， 可以引起红细胞镰变，称为 镰形红细胞性状(sickle cell trait)。
异常血红蛋白病的分子基础
（1)单个碱基置换 错义突变:如镰形细胞贫血、不稳定血红蛋白病 无义突变：突变为终止密码使肽链合成提前终止 终止密码突变：肽链合成延长 （2)密码子缺失或插入 （3)移码突变：插入或缺失的碱基数不是3的倍数 （4)融合基因：可能在减数分裂时同源染色体之
间错位配对引发不等交换引起两种非同源基 因的部分片段拼接
Thalassemia
Thalassemia is inherited anemia caused by decreased synthetic rate of hemoglobin.
Terminology of Thalassemia
❖ Greek letter designates affected globin chain / : Indicates division between genes inherited from
Missense Mutation
Sickle Cell Disease (HbS)
镰形细胞贫血
（Sickle Cell Anemia）
Sickle Cell Disease
Sickle Cell Disease
发病机制及临床表现
AR,血红蛋白链第6位谷氨酸被缬 氨酸取代，成为HbS，在脱氧情况下 HbS聚合成长棒状聚合物，导致血红 蛋白溶解度降低，使红细胞镰变。
Hemoglobin Alpha Chain
16pter-p13.3
5‘
1 2 1
3’
1 31 32 99 100 141
Hemoglobin Beta Chain
11p15.5
ε
G A ψ1 δ β
5’
3’
1 30 31 104 105 146
人类血红蛋白的分子结构
血红素（hoem、heme）
全世界异常血红蛋白携带者有1亿多人
What is Hemoglobin?
血红蛋白是位于红细胞内 的一种由珠蛋白（globin）和 色素辅基血红素（heme）所组 成的一种复合蛋白,在体内担负 着携带氧重任。
A hemoglobin molecule consists of four polypeptide chains: two α globin chains (shown in green and blue) and two β globin chains (shown in yellow and orange). Each globin chain contains a heme (shown in red).