疾病产生分子基础概论

(a a) (3) 融合突变( )
细胞减数分裂时同源染色体不等交换而致基因间错位 配对，
• 移码突变( )：指链上插入或丢失1个、 2个甚至多个碱基（但不是三联体密 码子及其倍数），在读码时，由于原 来的密码子移位，导致在插入或丢失 碱基部位以后的编码都发生了相应改 变。移码突变造成的肽链延长或缩短， 取决于移码终止密码子推后或提前出
血红蛋白病——镰刀形细胞贫血症
(1) 人α-珠蛋白基因簇及α珠蛋白基因结构
(2) 人β-珠蛋白基因簇及β珠蛋白基因结构
血红蛋白病类型
异常血红蛋白: 珠蛋白结构(质)变异，导致贫血。
地中海贫血: 珠蛋白合成(量)减少，又称珠蛋 白合成障碍性贫血。
(四) 常见单基因病：
疾病名称
发病频率( ‰) 遗传方式
基因突变的类型
2. 缺失（）是一个或多个核苷酸的丢失： 在基因一级结构中某个位点上，一个核 苷酸或一段核苷酸序列丢失造成的基因 结构改变。
3.
3. 插入（）
基因突变的类型
4. 倒位是一段核苷酸序列方向倒转：基因 内部的序列重组，使一段序列的方向倒 转。
5. 配子突变与体细胞突变 6. 动态突变指串联重复拷贝数随世代的传
递而改变
基因突变
由于体内外各种因素改变了某基因特定 的序列碱基组成和排列顺序，导致一级 结构发生改变，改变了基因结构；其分 子机制可以是替换、插入或缺失，因而 产生不同的突变类型。
基因突变的类型
1. 点突变:单个碱基的改变
2.
在基因一级结构的某个位点上，一种
碱基被另一种碱基取代。
3.
分为： 转换 （） 颠换 （）
例如： → 亮氨酸
• 错义突变（ ）指改变后中相应密码子发生改变， 编码另一种氨基酸，使蛋白质中的氨基酸发生改
变。
•错义突变结果产生异常蛋白质和酶。但也有不少基因由于错 义突变产生部分降低活性和异质组分的酶，不完全抑制了催 化反应，这种基因称为漏出基因（ ）。有些错义突变不影响 蛋白质或酶的生物活性，不表现出明显的表型效应。
由于一对或几对碱基对的改变而使决定某一氨基酸的 密码子变成一个终止密码子的基因突变叫无义突变 ( ) 。
•酪氨酸的密码子是，置换突变使变为密码 子后翻译便到此停止。 •亮氨酸的密码子，中间的U变为A这样一个 碱基变化就会成为（终止密码子）。
• 当分子中一个终止密码发生突变，成为编 码氨基酸的密码子时，多肽链的合成将继 续进行下去，肽链延长直到遇到下一个终 止密码子时方停止，因而形成了延长的异 常肽链，这种突变称为终止密码突变（ ） 或延长突变（ ）。
疾病产生分子基础概论
第一节 基因结构与表达异常与疾病
• 人类疾病如白血病、恶性肿瘤、糖尿病、 神经退行性疾病、心脑血管、高血压等 的发生和发展都涉及到有关蛋白质及其 复合物的结构、功能和相互作用异常。
• 人体内蛋白质分子结构和功能的异常是疾病的发生和发 展的主要原因 。
基因结构与表达异常与疾病
• 细胞微环境的变化，包括基因甲基化 的变异以及各种特定基因表达的异常 都和疾病发生有关。越来越多的证据 显示基因表达的异常将导致各种疾病 的发生，尤其是肿瘤形成。
1．基因结构改变
2．细胞间信号异常 3． 细胞内因素
(一) 基因突变的多种类型
1. 点突变是单个碱基的改变 2. 缺失是一个或多个核苷酸的丢失 3. 插入是一个或多个核苷酸的增加 4. 倒位是一段核苷酸序列方向倒转 5. 基因突变还分为配子突变与体细胞突变 6. 动态突变指串联重复拷贝数随世代的传
•血红蛋白的脱氧（T）和氧合（R）构象在氧 的亲和性方面有很大区别。由于结构上的相互 作用是与它的三级和四级结构有关，所以血红 蛋白在结合氧的过程中显示出别构效应和协同 性。
• 血红蛋白分子一级结构上的轻微差 别就可能导致功能上的很大不同， 正常成年人血红蛋白中的β链的第 六位的谷氨酸残基被缬氨酸取代就 会导致镰刀形细胞贫血病的异常血 红蛋白 的生成。
常染色体隐性 珠蛋白基因簇
贫血
镰刀细胞贫血
0.1
常染色体隐性 β珠蛋白基因
贫血, 局部缺血
苯丙酮酸尿
0.1
• 当基因内部不同位置上的不同碱基发生
了两次突变，其中一次抑制了另一次突 • 如变单的纯β遗6谷传氨效酸→应缬，氨这酸，种则突可变产生称病为，抑往往制造基成因死亡。
但 临床表现却较轻，即β73的突变抑制了β6突变的有害效应。
突变（ ）。
(2) 缺失或插入突变( ) a. 密码子缺失或插入( ) b. 移码突变( ) c. 整基因或大片段缺失
基因结构与表达异常与疾病
• 人的基因组中有相当一部分基因，甚至染色体 片段，在精子或卵细胞形成过程中，会因某种 结构修饰而不能表达，称为基因印迹（ ）。 这种在生物进化中形成的、有规律而又受控的 基因失活是机体中基因表达调节的一种重要方 式。基因印迹的异常往往会导致多种遗传性疾 病。
一、基因结构与表达异常与疾病发生
致病Leabharlann Baidu因
典型症状
血友病A
0.1
X连锁
凝血因子Ⅷ
不规则出血
血友病B
0.03
X连锁
凝血因子Ⅸ
不规则出血
杜氏肌营养不良
0.3
X连锁
肌营养因子
肌萎缩
贝氏肌营养不良
0.05
X连锁
肌营养因子
肌萎缩
脆性X综合征
0.5
X连锁
1
智力障碍
舞蹈病
0.5
常染色体显性 舞蹈病因子
痴呆
神经纤维
0.4
常染色体显性 1,2
癌变
珠蛋白生成障碍性贫血 0.05
递而改变（ ）
(二) 不同的基因突变引起不同的遗传效应
(1)碱基置换突变 ( ) a. 同义突变 ( )
b. 错义突变 ( ) c. 无义突变 ( ) d. 终止密码子突变或延长突变
e. 起始密码子突变( ) f. 非编码序列点突变 ( )
• 同义突变( )：密码子发生改变, 但所编码的氨基酸不变。
(4) 基因突变影响 的剪接
基因突变发生在 的一级结构上特定的剪接位 点上，导致 的剪接错误，产生异常的 ，最终产生 异常的蛋白表达产物，改变生物性状。
(三) 结构基因改变导致蛋白质变化引起疾病
1. 血红蛋白病 ()： 血红蛋白(, )的结构特点 珠蛋白()基因的时、空特异性表达
血红蛋白结构
• 血红蛋白是由4条肽链（两个α和两个β链）组成 的。每条肽链都类似于肌红蛋白的肽链，都结合 一个血红素。