最新5线粒体遗传病汇总
线粒体遗传病
二、常见线粒体遗传病
1、Leber遗传性视神经病（Leber’s hereditary optic neuropathy,LHON）
又称Leber病。其主要病变为视神经退行性变，发病较 早，表现为急性亚急性视力减退，视神经坏死导致中心视 野迅速丧失最明显。此病发病机制一般认为是由于 mtDNA点突变导致其第11778位精氨酸→组氨酸（多见）
线粒体突变所表现出的临床特征： 除了少数疾病只影响单一组织器官外 （例如Leber遗传性视神经病），多数线粒 体病表现为多种组织器官的功能失调，主要 累及神经系统和肌肉组织，总体上线粒体病 多发于幼年晚期和成年期。 线粒体病一般表现：上睑下垂，近端 肌病，心肌病，痴呆，突发的不能控制的肌 肉收缩，视神经萎缩，失明，耳聋，运动不 耐性，贫血，糖尿病和大脑供血异常。
MERRF综合征又称为肌阵挛性癫痫伴破碎红肌纤维病，是
一种罕见的、异质性母系遗传病，具有多系统紊乱的症状。
听力丧失-共济失调和肌阵挛综合征 大量团块状线粒体聚集于肌细胞中（可被特异性染料染成 红色，—破碎红纤维）。
大脑卵圆核与齿状核有神经元的缺失。
大部分MERRF病例主要为mtDNA第8344位点上A突变为G，
肌、心脏和肝脏更容易受到mtDNA突变的影响，其中脑、
骨骼肌、心肌、肾、肝对ATP依赖性依次下降）
女性携带者的细胞内突变的mtDNA未达到阈值或在某种
程度上受核影响而未发病，但仍可以通过mtDNA突变体向 下代传递。
6、 mtDNA的突变率很高。 是核突变率的10-20倍，这种高突变率造成个体 mtDNA差异极大，任何两个人的mtDNA，都存在 4/1000bp的差异。 运用于亲子鉴定、法医和犯罪学方面 体育科学：运动能力的遗传学研究和运动员选材。 由于有害突变遭受选择而被消除，故mtDNA虽然 普遍但是线粒体遗传病却不常见。
线粒体遗传病
高通量筛查技术的应用
高通量筛查技术能够同时检测多个样本，提高了 筛查效率，有助于线粒体遗传病的大规模筛查和 早期诊断。
新型治疗策略探索
基因治疗
基因治疗是线粒体遗传病治疗领域的研究热点，通过向患 者体内导入正常的线粒体基因或修复突变基因，以达到治 疗疾病的目的。
线粒体遗传病
演讲人:
日期：
目录
CONTENCT
• 线粒体遗传病概述 • 线粒体结构与功能 • 线粒体肌病 • 线粒体脑肌病 • 遗传咨询与产前诊断 • 研究进展与未来方向
01
线粒体遗传病概述
定义与发病机制
定义
线粒体遗传病是指由于线粒体DNA或核DNA缺陷导致线粒体结构 和功能障碍，ATP合成不足所引起的一组遗传性疾病。
病例分享与讨论
病例分享
某患者因肌无力、肌萎缩等症状就诊， 经肌肉活检和基因检测确诊为线粒体肌 病。经过药物治疗、运动疗法和饮食疗 法等综合治疗后，患者的症状得到一定 程度的改善。
VS
病例讨论
针对该病例，医生们就线粒体肌病的诊断 、治疗及预后评估等方面进行了深入讨论 。大家一致认为，对于线粒体肌病等遗传 性疾病，应加强科普宣传，提高公众对这 类疾病的认识和重视程度，以便更好地帮 助患者及其家庭应对疾病带来的挑战。
预后评估
线粒体遗传病的预后因病情严重程度、治疗及时与否等因素而异。一般来说，早 期发现、及时治疗可改善患者的预后。同时，患者的心理状况、家庭支持等也对 预后产生重要影响。
02
线粒体结构与功能
线粒体基本结构
外膜
平滑的膜结构，主要起界限作用，含有孔蛋白可允 许某些分子通过。
细胞质遗传病例子
细胞质遗传病例子
1. 线粒体肌病，就像身体里的能量工厂出了问题。
想想看，要是工厂不能好好工作了，那身体能有力气吗？就像大力水手没了菠菜一样！
2. 还有莱伯遗传性视神经病变，这简直就是眼睛的灾难啊！眼睛看不到多彩的世界，那该多么难受和可怕呀！
3. 肌阵挛性癫痫伴肌肉蓬毛样红纤维综合征，哎呀呀，这名字好长，但危害可不小呢！就如同身体里不时有小电流在捣乱，让人苦不堪言。
4. 线粒体脑肌病呢，脑袋和肌肉都受影响，这不就像电脑的核心和重要配件都出问题了一样！能不糟糕吗？
5. 神经退行性疾病伴脑铁沉积 6 型，这就像是大脑里有铁锈在侵蚀，多让人心疼啊！好好的大脑怎么能这样被破坏呢。
6. 原发性辅酶 Q10 缺乏症，辅酶 Q10 可是很重要的呀，缺乏它就像战士没了武器，那怎么能行呢！
7. 血色病性心肌病，心脏被铁给捣乱了，就像是心脏被穿上了一件沉重的铁衣，怎么能舒服地工作呀！
结论：细胞质遗传病真的会给人们带来很多痛苦和困扰，我们要重视这些疾病，努力去研究和攻克它们呀！。
第06章-线粒体遗传病
mtDNA结构 16569 bp
MELAS患者脑部病 变
（五）链霉素耳毒性耳聋（OMIM # 580000）
1993年，Prezant等通过3个母系遗传的 氨基糖甙类抗生素致聋（aminoglycoside antibiotics induced deafness,AAID）家 系的研究，首次报道mtDNA编码的 12SrRNA基因1555位点A→G的突变。
Complex Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
Subunits 41 4 11 13
Nuclear 34 4 10 10
mtDNA 7 0 1 3
ATPase
14
12
2
合计
87
70
13
（二）线粒体基因组所用的遗传密码
和通用密码不完全等同
Codon UGG UGA AGG AGA AUG AUA
Universal code Trp Stop Arg Arg Met Ile
mtDNA仅编码13种蛋白质，绝大部分蛋白 质亚基和其他维持线粒体结构和功能的蛋白质 都依赖于nDNA编码，在细胞质中合成后，经 特定转运方式进入线粒体 。
mtDNA基因的表达受nDNA的制约，线粒 体氧化磷酸酶化系统的组装和维护需要nDNA 和mtDNA的协调，二者共同作用参与机体代 谢调节。
线粒体的半自主性
• 帕金森病(Parkinson disease) • 肿瘤 • 糖尿病 • 冠心病 • 衰老
帕金森病患者脑和脊髓发生 神经元退性变性,丢失。
巴金和陈景润都 是帕金森病患者
一个母系遗传的非综合征耳聋家系
衰老
三、核DNA编码的线粒体遗传病
由核基因突变导致的线 粒体功能损害比较少见， 但是目前这种缺陷的发生 率在逐渐增加。nDNA改 变引起的遗传疾病主要表 现为线粒体功能障碍，呈 孟德尔遗传方式。
《医学遗传学》第九章 线粒体遗传病
第九章线粒体遗传病一、概述线粒体(mitochondria)是真核细胞的能量代谢中心。
1963年Nass首次在鸡卵母细胞中发现线粒体中存在DNA，同年Schatz分离到完整的线粒体DNA(mtDNA)。
1987年Wallace等通过对线粒体DNA突变与Leber病之间的关系的研究，提出mtDNA突变可引起人类疾病，目前已发现100余种mtDNA突变引起的疾病。
线粒体遗传病属母系遗传，是由有性生殖中受精方式决定的。
第一节线粒体遗传病的临床症状与基因突变1．线粒体遗传病的临床症状：主要是肌肉系统。
如骨骼肌病，心肌病，突发性肌阵挛，另有耳聋、失明、贫血，糖尿病和大脑供血异常(休克)等。
2．MtDNA突变与线粒体遗传病：线粒体遗传病是否出现临床症状取决于：①在胚胎发育早期突变的线粒体DNA复制与分离程度。
若有突变的mtDNA复制率降低，则造成的影响小。
②突变的mtDNA在某一特定组织中存在的数量。
组织中突变的mtDNA要达到一定量(阈值)，才可形成临床症状。
3．线粒体遗传病的传递方式：①母系遗传。
因受精卵中无精子的细胞质。
②当子代所获得的突变mtDNA达不到出现临床症状的阈值时，母系遗传特点不明显。
一、线粒体遗传病(一)MERRF综合征(MIM545000)MERRF综合征又称肌阵挛?痫和破碎红纤维病(myoclonnus epilepsy and ragged-red fibers,MERRF)。
一种线粒体脑肌病，具有多系统紊乱的症状，包括线粒体缺陷和大脑与肌肉的功能变化。
1．主要症状：肌阵挛性癫痫的短暂发作（周期性抽搐），共济失调，感觉神经性听力丧失，轻度痴呆，耳聋，脊髓神经退化，肌细胞减少引起的扩张性心肌病，肾功能异常等症状。
2．发病机理：mtDNA8344G的点突变引起，该突变使tRNAlys发生改变，减少了线粒体蛋白质的整体合成水平，而且除复合物Ⅱ以外的氧化磷酸化成分含量降低，尤其是呼吸链酶复合物Ⅰ和Ⅳ的含量降低。
医学遗传学名词解释(线粒体遗传病)
医学遗传学名词解释(线粒体遗传病)1、线粒体病(mitochondrial disease) 广义的线粒体病指以线粒体功能异常为病因学核心的一大类疾病，包括线粒体基因组、核基因组缺陷以及二者之间的通讯缺陷。
狭义的线粒体病仅指线粒体DNA突变所致的线粒体功能异常，为通常所指的线粒体病。
线粒体DNA为呼吸链的部分肽链及线粒体蛋白质合成系统rRNA和t RNA编码，这些线粒体基因突变所导致的疾病也称为线粒体遗传病。
2、异质性（heterogeneity）由于mtDNA发生突变，导致一个细胞内同时存在野生型mtDNA和突变型mtDNA 。
3、阈值效应（threshold effect）在特定组织中，突变型mtDNA积累到一定程度，超过阈值时，能量的产生就会急剧地降到正常的细胞、组织和器官的功能最低需求量以下，引起某些器官或组织功能异常。
4、D—loop O环区，又称非编码区或控制区，与mtDNA的复制及转录有关，包含H链复制的起始点(OH)H链和L链转录的启动子(PH1、PH2、PL )以及4个保守序列。
5、母系遗传（maternal inheritance ）即母亲将mtDNA传递给她的儿子和女儿，但只有女儿能将其mtDNA传递给后子代。
6、同质性（homogeneity）同一组织或细胞中的mtDNA分子都是相同的，称为同质性。
7、复制分离（explicative segregation)细胞分裂时，突变型和野生型mtDNA发生分离，随机地分配到子细胞中，使子细胞拥有不同比例的突变型mtDNA分子，这种随机分配导致mtDNA异质性变化的过程称为复制分离。
8、遗传瓶颈（genetic bottleneck）异质性在亲子代之间的传递非常复杂，人类的每个卵细胞中大约有10万个mtDNA，但只有随机的一小部分(2~200个)可以进入成熟的卵细胞传给子代，这种卵细胞形成期mtDNA数量剧减的过程称“遗传瓶颈”。
5.第五章 线粒体遗传病
（一）选择题(A型选择题)1．下面关于线粒体的正确描述是______。
A.含有遗传信息和转译系统B.线粒体基因突变与人类疾病基本无关C.是一种完全独立自主的细胞器D.只有极少量DNA，不起什么作用E.线粒体中的蛋白质均来自细胞质2.关于线粒体遗传的叙述，不正确的是______。
A．线粒体遗传同样是由DNA控制的遗传B．线粒体遗传的子代性状受母亲影响C．线粒体遗传是细胞质遗传D．线粒体遗传同样遵循基因的分离规律E．线粒体遗传的表现度与突变型mtDNA的数量有关3.符合mtDNA结构特点的是______。
A.全长61569bpB.与组蛋白结合C.呈闭环双链状D.重链（H链）富含嘌呤E.轻链（L链）富含嘧啶4.mtDNA的结构特点是______。
A. 全长16.6kb，不与组蛋白结合，为裸露闭环单链B. 全长61.6kb，不与组蛋白结合，分为重链和轻链C. 全长16.6kb，与组蛋白结合，为闭环双链D. 全长61.6kb，不与组蛋白结合，为裸露闭环单链E. 全长16.6kb，不与组蛋白结合，为裸露闭环双链5.下面关于mtDNA的描述中，不正确的是______。
A．mtDNA的表达与核DNA无关B．mtDNA是双链环状DNAC．mtDNA转录方式类似于原核细胞D．mtDNA有重链和轻链之分E．mtDNA的两条链都有编码功能6．线粒体遗传属于______。
A.多基因遗传B.显性遗传C.隐性遗传D.非孟德尔遗传E.体细胞遗传7.线粒体中的tRNA兼用性较强，tRNA数量为______。
A.48个B.32个C.64个D.61个E.22个8．mtDNA编码线粒体中______。
A.全部呼吸链-氧化磷酸化系统的蛋白质B.约10%的蛋白质C.大部分蛋白质D.线粒体基质中的全部蛋白质E.线粒体膜上的全部蛋白质9.目前已发现与mtDNA有关的人类疾病种类约为______。
A.100余种B.10多种C.60多种D.几十种E.种类很多10．UGA在细胞核中为终止密码，而在线粒体编码的氨基酸是______。
线粒体遗传病介绍
未来发展趋势预测
深入研究发病机制
随着遗传学、生物化学等学科 的不断发展，对线粒体遗传病 的发病机制将会有更深入的研 究。
新型治疗方法的研发
未来可能会涌现出更多针对线 粒体遗传病的新型治疗方法， 如基因治疗、细胞治疗等。
加强遗传咨询和筛查
随着公众对线粒体遗传病认知 度的提高，遗传咨询和筛查工 作将会得到更广泛的开展。
产前诊断和选择性流产政策解读
产前诊断的重要性
产前诊断可以在胎儿出生前对其是否 患有线粒体遗传病进行准确诊断，为 家庭提供科学的决策依据。
选择性流产政策
针对产前诊断出患有严重线粒体遗传 病的胎儿，家庭可以选择终止妊娠， 以避免遗传病患儿的出生。但这一政 策需在医生建议和指导下进行，确保 合法性和安全性。
THANK YOU
感谢聆听
遗传咨询流程和内容
遗传咨询流程
遗传咨询通常包括收集家族史、临床检查、 基因检测和遗传风险评估等步骤，以帮助家 庭了解线粒体遗传病的发病风险和预防措施 。
遗传咨询内容
遗传咨询的内容主要包括解释线粒体遗传病 的发病机制、介绍相关基因检测技术和方法 、评估家庭成员的发病风险以及提供针对性 的预防和治疗建议等。通过遗传咨询，家庭 可以更好地了解线粒体遗传病，并采取相应 的措施降低风险。
生物信息学分析
利用生物信息学方法对测序数 据进行分析和解读，有助于确 定致病突变并预测其对蛋白质 功能的影响。
05
预防措施与遗传咨询建议
避免近亲结婚，降低风险
近亲结婚增加遗传病风险
近亲结婚容易导致遗传基因缺陷，从而增加线粒体遗传病等 遗传性疾病的发生风险。
提倡优生优育
避免近亲结婚是优生优育的重要措施之一，有利于降低遗传 病的发生率和提高人口素质。
线粒体遗传病名词解释
线粒体遗传病名词解释
x
线粒体遗传病：
线粒体遗传病是一类受到线粒体遗传学影响的疾病，这些疾病的共同特征是破坏线粒体功能，从而导致机体细胞内营养新陈代谢，肌肉细胞机能受损，出现各种症状，如肌肉疼痛，疲劳和神经系统疾病等。
线粒体DNA（mtDNA）：
线粒体DNA（mtDNA）是一种只在细胞线粒体中存在的DNA，它是由母系遗传转移而来的，由于线粒体DNA只来自母系，因此绝大多数的线粒体遗传病都是由于线粒体DNA突变而导致的。
线粒体复制：
线粒体复制是指细胞线粒体DNA的复制过程。
在细胞分裂过程中，细胞不仅需要复制核DNA，还需要复制线粒体DNA，以保证细胞正常
运转。
研究表明，细胞的线粒体复制是细胞机能稳定性和细胞老化过程的重要因素。
线粒体突变：
线粒体突变是指细胞线粒体DNA中发生的变异，这种变异会导致线粒体遗传病的症状。
线粒体突变可以由环境因素或者遗传因素引起，常见的原因包括自然突变、辐射、药物毒性和遗传传递。
线粒体突
变可以导致各种症状，如肌肉疼痛、疲劳和神经系统疾病等。
线粒体病(MELAS)
07
MELS的科研进展
科研现状
线粒体病(MELS) 是一种罕见的遗 传性疾病，主要 影响神经系统和 肌肉系统。
目前，对于 MELS的治疗方 法主要是对症治 疗，没有特效药。
科研人员正在努 力寻找新的治疗 方法，包括基因 治疗、细胞治疗 等。
同时，科研人员 也在研究MELS 的发病机制，以 期找到更有效的 治疗方法。
线粒体病(MELS)
汇报人：XX
目录
01 单 击 添 加 目 录 项 标 题 02 M E L S 的 概 述 03 M E L S 的 病 因 04 M E L S 的 诊 断 05 M E L S 的 治 疗 06 M E L S 的 预 防 与 护 理
01
添加章节标题
02
MELS的概述
MELS的定义
干细胞治疗：利用干细胞替代 受损的线粒体，恢复细胞功能
基因治疗：通过基因编辑技 术，修复线粒体DN突变
小分子药物：开发针对线粒体 疾病的小分子药物，改善患者
症状
线粒体移植：通过线粒体移植 技术，修复受损的线粒体，恢
复细胞功能
THNK YOU
汇报人：XX
05
MELS的治疗
药物治疗
药物选择：根据患者病情和医生 建议选择合适的药物
药物副作用：注意药物可能带来 的副作用，及时调整药物剂量或 更换药物
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
药物剂量：根据患者体重、年龄 等因素确定药物剂量
药物疗效：定期监测药物疗效， 根据病情调整药物治疗方案
饮食治疗
限制热量摄入：减少体重，减轻心脏负担 低糖饮食：控制血糖，预防糖尿病 高纤维饮食：促进肠道蠕动，预防便秘 适量摄入蛋白质：保证营养均衡，促进身体恢复
常见的线粒体病及诊断
常见的线粒体病及诊断线粒体病是指线粒体DNA的缺陷所造成的疾病，包括线粒体DNA的重复、缺失及点突变。
线粒体DNA缺陷的遗传方式非常特殊，是母体对子代的垂直遗传，不受子代性别的影响。
这是由于受精卵的全部线粒体DNA来自卵细胞，精子不提供任何线粒体[1]。
线粒体DNA缺陷的另一个特点是不同家系之间、不同个体之间的临床表现可以有很大差异。
造成这种变异的原因很多，例如细胞内发生DNA 突变的线粒体数量与正常线粒体数量的比例。
只有当含有突变DNA的线粒体超过一定数量时，细胞功能的异常才能得以表达，这就是“阈值效应”。
在有丝分裂过程中，子代细胞内正常线粒体与DNA突变线粒体的比例不仅可能与亲代细胞不同，而且两个子代细胞之间也不相同。
子代细胞之间线粒体的差异，造成不同组织的细胞之间有线粒体成分的差异，因此同一家系的不同个体，由于各种组织受累程度的不同，其临床表现就可能有不同[2]。
一、常见的线粒体病主要有：线粒体神经胃肠脑肌病(MNGIE)由mtDNA上的胸腺嘧啶磷酸酶基因22q13 突变引起[3]，通常在20岁之前发病，发病时会出现反复发生异常疼痛、呕吐、腹泻，并伴有进行性外展神经麻痹、痴呆伴脑白质营养不良、感觉丧失及肌肉无力等神经症状，放射诊断显示胃肠蠕动迟缓、胃张力缺乏、十二指肠膨胀。
肌阵挛性癫痫伴肌肉蓬毛样红纤维综合征(MERRF)是以进行性肌阵挛伴癫痫、共济失调、肌病、耳聋和轻度痴呆为特征的母系遗传病。
患者肌纤维紊乱、粗糙，线粒体形态异常并在骨骼肌细胞中积累，大多数有慢性进行性痴呆,部分有感觉性听力丧失、颈肩部脂肪过多。
曾怀疑肌阵挛性癫痫伴肌肉蓬毛样红纤维综合征是由于m tDNA 的变异引起，但后来的研究表明M ERRF是由于线粒体tRNA 的8344 或8356 或8363 位碱基的点突变引起的疾病[4]。
慢性进行性眼外肌麻痹综合征(KSS)由于mtDNA大片段缺失所致的一种粒体病，20 岁以前发病，主要表现为眼肌麻痹、色素性视网膜炎,视力丧失，小脑共济失调、痴呆, 心肌传导功能障碍和脑脊液蛋白增多等症状。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
个体是否体现突变基因的表型，取决于突变基因的比 例、突变基因所在细胞的类型。
（六）阈值效应
突变mtDNA达到一定数量才引起某种组织或器官 的功能异常。能影响能量代谢、引起特定组织或器官 功能障碍的最小量的mtDNA突变称为阈值。
(四)mtDNA的功能
2.转录： 两条链都被完全转录，全长对称转录；核DNA
的转录是不对称转录：以一条链中的特定部位为模 板转录。
转录产物： mRNA(13)、rRNA(2)、tRNA(22) mRNA:5端无帽、3端有约55个“A”构成多聚“A”。 轻链转录产物的90%不含有用信息，很快被降解。 3.翻译：在线粒体基质腔内生成13种多肽链。
若某个带有mtDNA突变的线粒体通过了遗传瓶颈， 在胚胎发育过程中，随着细胞的有丝分裂，成体组织 细胞中带有mtDNA突变的线粒体可达到很高的比例， 并影响细胞的供氧功能。
（五）同质性与异质性
异质性（heteroplasmy）：同一细胞或同一组织 中mtDNA分子上某一基因既有野生型，又有突变型， 称为异质性。此细胞或组织称为异质(野生型/突变型)。
5线粒体遗传病
第一节 线粒体基因组
一、线粒体的结构：
二、线粒体基因组的结构与功能
(一) 线粒体与线粒体基因组
肝细胞内含1000～2000个线粒体 每个线粒体约内含2～10个线粒体DNA分子
(二) mtDNA的 组成与结构
环状双链：H链、L链 16569bp； （5523个密码子） H链、L链 均有编码功能； D环：非编码区； 共37个基因
（二）重组突变
包括缺失和重复，缺失多见，由于mtDNA的异常重组或复制过程 中异常滑动所致。
二、线粒体遗传病的临床特征：
肌病、心肌病、痴呆、突发性肌痉挛、耳聋、失明、贫血、糖尿病、 大脑供血异常
3.遗传密码与核DNA遗传密码稍有不同
遗传密码与通用密码的差异
密码子 UGA AUA AGA AGG
通用密码
线粒体密码
终止密码 色氨酸
异亮氨酸 甲硫氨酸
精氨酸
终止密码
精Hale Waihona Puke 酸终止密码(四)mtDNA的功能
1.复制： 半保留复制，不局限在S期，整个细胞周期
都进行复制，重链先于轻链复制，OH、OL为复 制起点，mtDNA加倍后，线粒体进行分裂。
(1)线粒体结构蛋白；
(2)线粒体内构成核糖体的蛋白质；
(3)呼吸链5种酶复合物的大部分多肽链亚单位 (56/69)；
(4)mtDNA 复制、转录和翻译所需的DNA聚合酶、
RNA聚合酶、蛋白质合成的各种因子等。
因此，线粒体功能受核基因影响，自主性是有限的。
（二）易突变性
mtDNA分子缺少组蛋白的保护
mtDNA 的37个基因
H链：
L链：
rRNA 基因
2
tRNA 基因
14
8
多肽链基因
12
1
NADH脱氢酶亚单位 (6) NADH脱氢酶亚单位（1）
（ND1、2、3、4、5，ND4L） ATP合成酶亚单位6、8（2）
(ND6)
细胞色素C氧化酶
亚单位Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ （3）
细胞色素b亚单位 （1）
(三)mtDNA的结构特点
mtDNA突变所致的特定组织或器官功能障碍表型 的出现，与某种组织野生型与突变型mtDNA的相对比 例有关。
影响阈值的因素：
1.组织对能量的依赖程度 不同组织和器官对能量的依赖程度不同，脑、骨骼肌、
心脏、肾脏、肝脏依次降低，说明脑组织阈值最低。
2. mtDNA突变的类型 不同的mtDNA基因突变，其阈值大小不同，tRNA基因
线粒体中无DNA损伤修复系统
mtDNA的突变率比核DNA高10～20倍
任何两个人的mtDNA，平均每1000个碱基对中有4 个不同
有害的mtDNA突变通过选择而消除，故线粒体遗传 病并不常见。
（三）不均衡性
正常细胞中线粒体数随代谢状态而异，不同细胞中 mtDNA数目差别大，多者可达上万个。
细胞分裂时，线粒体随机进入不同的细胞， 可致分裂 后的细胞中mtDNA数目不同。
第二节 线粒体基因突变
一、线粒体基因突变的类型
（一）点突变 1.错义突变 指mtDNA分子编码13种多肽链的基因突变，又称氨基酸 替代突变。 2.蛋白质生物合成基因突变 指mtDNA分子中tRNA基因突变。直接影响tRNA携带氨 基酸的功能，间接影响线粒体蛋白质的合成。这类突变所 致疾病的表现更具有系统性特征。
点突变：阈值为90%；大片段缺失阈值为60%。
3.个体发育的阶段 同一器官，不同发育阶段，对能量依赖程度不同，因而，
阈值不同。
4.细胞核的遗传背景
(七)母系遗传（maternal inheritance）
母亲将她的mtDNA传给她的所有子女，她的女儿 又将其mtDNA传给下一代的传递方式。
精卵结合时，精子提供的主要是核DNA，精子 细胞变态为精子时，大部分细胞质丢失，精子中段虽 然含线粒体，但几乎不可能进入卵细胞中，因此，受 精卵的胞质绝大部分来自卵子，即受精卵中的 mtDNA几乎都是母亲提供的。
核基因在任何细胞中都是均衡的：二倍体，46条染色 体，等位基因。
（四）分布的随机性(遗传瓶颈)
减数分裂：卵母细胞 线粒体数： 100000
成熟卵细胞 10～100
有丝分裂： 受精卵 胚胎细胞
线粒体数： 10～100 10000 遗传瓶颈：在卵母细胞成熟过程中，线粒体数目从
100000个锐减到少于100个的过程。
1.结构紧凑：基因间无间隔区，无内含子；基因的部分 区段重叠,最大限度地利用有限的DNA；D环区不编码， 含重链复制的起始点、轻、重链转录的启动子。
2.密码子--反密码子配对不严格：tRNA共22种，少于线 粒体外蛋白质合成所需的tRNA(40～50种)，每种 tRNA的反密码子可读出2-4个同义密码子。
三、线粒体基因的遗传特点
(一)半自主性
1.mtDNA能够独立地复制、转录和翻译，有独立 的蛋白质合成系统，合成的蛋白质不运到线粒体 外；
(一)半自主性
2.mtDNA编码、线粒体内合成的蛋白质数量有限(13 种)，维持线粒体结构和功能的蛋白质绝大多数是细胞核 DNA编码，细胞质中合成后运输到线粒体内的：