基因表达与疾病
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• p53是原癌基因的表达产物 • 作为转录因子参与多种基因表达调控，可抑制一些含有
TATA盒序列的基因表达，也可促进一些基因的表达 • 其基因突变与多种恶性肿瘤发生相关
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27
• P53蛋白具有多种功能， 不仅参与了细胞的基因 的表达调控
• 还参与了DNA损伤修复 • 细胞凋亡 • 细胞周期调控等
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7
复制时双链无法打开
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8
• 化疗药物也会杀伤一些正常组织中分裂活跃的细胞， 如肠道、骨髓、毛囊等
• 引起DNA损伤的化疗药物同样会导致正常细胞DNA 损伤，也是突变剂，有可能造成继发性肿瘤、肾损 伤等
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9
二、转录异常与先天和后天性疾病
转录起始是转录过程中的最关键步骤 起始过程主要是RNA聚合酶与启动子的识别、结合并
理论上，抑制DNA复制所需物质的药物均可作
为化疗精选文药本 物。
3
喜树碱
• 抑制DNA拓扑异构酶活性 • 治疗消化道和头颈部肿瘤
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4
羟基脲
• 抑制核苷酸还原酶，间 接减少体内dNTP含量， 抑制DNA的合成
• 用于治疗黑色素瘤和慢 性髓细胞性白血病
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5
顺铂（cisplatin）
• 顺铂能够使DNA发生 交联，广泛用于睾丸癌、 卵巢癌等肿瘤的治疗
突变，成为编码氨基酸的密码子（谷氨酰胺、谷氨酸、赖氨酸、丝氨
酸等），使mRNA非翻译区也被翻译，合成含有172个氨基酸的加长肽
链，形成没有功能的α珠蛋白 精选文本
19
β0地中海贫血由于β珠蛋白第39个密码子由编码谷氨酰胺 的CAG变为终止密码子UAG，无法合成有用的β珠蛋白， 导致β链缺失。
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遗传密码的正确性直接影响到翻译的正确性
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15
地中海贫血
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16
• α地中海贫血
人地16对染色体中每条均含有2个表达α珠蛋白的基因，即
有4个基因，α地中海贫血为其中2-4个基因发生缺失、点突变、
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17
插入等造成。
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18
正常的α珠蛋白是141个氨基酸长度，而低第142位终止密码子发生
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28
Ⅳ型Ehlers-Danlos综合征
• Ⅳ型Ehlers-Danlos 综合征表现为结缔 组织结构疏松
• 由Ⅲ型胶原存在缺 陷引起
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29
胶原蛋白的翻译后修饰缺陷
• 胶原蛋白在翻译后 经过了大量的修饰， 这些修饰直接影响 其结构和和功能
• 该过程缺陷导致多 种疾病的发生
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30
分裂中的细胞对DNA的损伤敏感度更高，因此 肿瘤细胞较正常细胞对化疗药物的更敏感
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6
The predominant adducts formed by cisplatin with DNA are guanine-guanine (GG)
intrastrand cross-links throughout the coordination of Pt to N7 of guanine .
20
Alzheimer Disease, AD
退行性脑变性 疾病
神经元细胞内 和细胞外串状或 细丝状蛋白聚集 城成斑块，主要 成分是β-淀粉样 蛋白
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21
精选文本
22
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23
Tau 蛋白折叠异常
Tau蛋白是微管 装配的重要蛋白， 在该疾病中， Tau蛋白发生磷 酸化，并互相聚 集，无法行使维 持微管装配的稳 定性的作用。
癌基因，p53蛋白在调节转录过程中的作 用、异常和疾病
癌基因（oncogene）： 肿瘤病毒的DNA或 RNA。
原癌基因（protooncogene)：存在于正 常细胞中，类似于癌 基因序列，产物大多 参与调解正常细胞的 生长分化，原癌基因 突变或表达出异常产 物将导致癌症的发生。
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26
Fra Baidu bibliotek53蛋白
起始转录的过程。
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10
脆性X综合症
• 遗传性脑发育迟缓 • X染色体上FMR1基因
低表达导致神经系统 结构功能异常
细丝位位于X染色体长臂2区7带（Xq27）
精选文本
11
精选文本
12
精选文本
13
FMR1蛋白主要定位于脑和神经组织中，可影响mRMA的翻译，在个体成
长过程中帮助特异的mRNA定位和翻译。
基因表达与疾病
精选文本
1
一、DNA复制与肿瘤化疗药物
肿瘤细胞的复制速度远远高于正常组织细胞
许多化疗药物以抑制DNA复制为策略，因为分裂 活跃的细胞较静止细胞对化疗药物更为敏感
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2
DNA复制的过程中需要哪些物质？
底物(substrate): dATP, dGTP, dCTP, dTTP； 模板(template): 解开成单链的DNA母链； 聚合酶(polymerase): 依赖DNA的DNA聚合酶，简写为 DNA-pol； 引物(primer): 提供3-OH末端使dNTP可以依次聚合； 其他的酶（解旋酶、拓扑异构酶、引物酶、连接酶）和蛋白质因子。
甘氨酸残基被其他氨基酸代替，一些外显子没有被翻译，造成肽链长度 缩短，不胶能原形蛋成白三有螺多旋种结型构，，氨皮基肤酸变序薄列、虽半不透同明，但都以长约
最新的研究发现，FMR1蛋白是RNA干扰复合物RISC的重要成分，参与基
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14
因表达调节。
三、蛋白质翻译和翻译后修饰错误
• 蛋白质的氨基酸顺序由遗传密码决定，因此遗传 密码决定了蛋白质的一级结构。
• 遗传密码具有方向性、连续性、简并性、摆动性 和通用性等特点
起始密码子(initiation codon)：AUG 终止密码子(termination codon) ：UAA、UAG、UGA
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24
Role of molecular chaperones in Alzheimer’s disease. HSP90, HSP70, and other client proteins are directly involved in degradation of A β oligomers and phosphorylated tau containing microtubule and help them to degrade either proteasome pathway or through autophagy pathway. Failure to dephosphorylate by HSPs leads to form精选a文ti本on of tau tangle, a hallmark of AD. 25
TATA盒序列的基因表达，也可促进一些基因的表达 • 其基因突变与多种恶性肿瘤发生相关
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• P53蛋白具有多种功能， 不仅参与了细胞的基因 的表达调控
• 还参与了DNA损伤修复 • 细胞凋亡 • 细胞周期调控等
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复制时双链无法打开
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• 化疗药物也会杀伤一些正常组织中分裂活跃的细胞， 如肠道、骨髓、毛囊等
• 引起DNA损伤的化疗药物同样会导致正常细胞DNA 损伤，也是突变剂，有可能造成继发性肿瘤、肾损 伤等
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二、转录异常与先天和后天性疾病
转录起始是转录过程中的最关键步骤 起始过程主要是RNA聚合酶与启动子的识别、结合并
理论上，抑制DNA复制所需物质的药物均可作
为化疗精选文药本 物。
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喜树碱
• 抑制DNA拓扑异构酶活性 • 治疗消化道和头颈部肿瘤
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羟基脲
• 抑制核苷酸还原酶，间 接减少体内dNTP含量， 抑制DNA的合成
• 用于治疗黑色素瘤和慢 性髓细胞性白血病
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顺铂（cisplatin）
• 顺铂能够使DNA发生 交联，广泛用于睾丸癌、 卵巢癌等肿瘤的治疗
突变，成为编码氨基酸的密码子（谷氨酰胺、谷氨酸、赖氨酸、丝氨
酸等），使mRNA非翻译区也被翻译，合成含有172个氨基酸的加长肽
链，形成没有功能的α珠蛋白 精选文本
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β0地中海贫血由于β珠蛋白第39个密码子由编码谷氨酰胺 的CAG变为终止密码子UAG，无法合成有用的β珠蛋白， 导致β链缺失。
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遗传密码的正确性直接影响到翻译的正确性
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地中海贫血
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• α地中海贫血
人地16对染色体中每条均含有2个表达α珠蛋白的基因，即
有4个基因，α地中海贫血为其中2-4个基因发生缺失、点突变、
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插入等造成。
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正常的α珠蛋白是141个氨基酸长度，而低第142位终止密码子发生
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Ⅳ型Ehlers-Danlos综合征
• Ⅳ型Ehlers-Danlos 综合征表现为结缔 组织结构疏松
• 由Ⅲ型胶原存在缺 陷引起
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胶原蛋白的翻译后修饰缺陷
• 胶原蛋白在翻译后 经过了大量的修饰， 这些修饰直接影响 其结构和和功能
• 该过程缺陷导致多 种疾病的发生
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分裂中的细胞对DNA的损伤敏感度更高，因此 肿瘤细胞较正常细胞对化疗药物的更敏感
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The predominant adducts formed by cisplatin with DNA are guanine-guanine (GG)
intrastrand cross-links throughout the coordination of Pt to N7 of guanine .
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Alzheimer Disease, AD
退行性脑变性 疾病
神经元细胞内 和细胞外串状或 细丝状蛋白聚集 城成斑块，主要 成分是β-淀粉样 蛋白
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Tau 蛋白折叠异常
Tau蛋白是微管 装配的重要蛋白， 在该疾病中， Tau蛋白发生磷 酸化，并互相聚 集，无法行使维 持微管装配的稳 定性的作用。
癌基因，p53蛋白在调节转录过程中的作 用、异常和疾病
癌基因（oncogene）： 肿瘤病毒的DNA或 RNA。
原癌基因（protooncogene)：存在于正 常细胞中，类似于癌 基因序列，产物大多 参与调解正常细胞的 生长分化，原癌基因 突变或表达出异常产 物将导致癌症的发生。
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起始转录的过程。
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10
脆性X综合症
• 遗传性脑发育迟缓 • X染色体上FMR1基因
低表达导致神经系统 结构功能异常
细丝位位于X染色体长臂2区7带（Xq27）
精选文本
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精选文本
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FMR1蛋白主要定位于脑和神经组织中，可影响mRMA的翻译，在个体成
长过程中帮助特异的mRNA定位和翻译。
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一、DNA复制与肿瘤化疗药物
肿瘤细胞的复制速度远远高于正常组织细胞
许多化疗药物以抑制DNA复制为策略，因为分裂 活跃的细胞较静止细胞对化疗药物更为敏感
精选文本
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DNA复制的过程中需要哪些物质？
底物(substrate): dATP, dGTP, dCTP, dTTP； 模板(template): 解开成单链的DNA母链； 聚合酶(polymerase): 依赖DNA的DNA聚合酶，简写为 DNA-pol； 引物(primer): 提供3-OH末端使dNTP可以依次聚合； 其他的酶（解旋酶、拓扑异构酶、引物酶、连接酶）和蛋白质因子。
甘氨酸残基被其他氨基酸代替，一些外显子没有被翻译，造成肽链长度 缩短，不胶能原形蛋成白三有螺多旋种结型构，，氨皮基肤酸变序薄列、虽半不透同明，但都以长约
最新的研究发现，FMR1蛋白是RNA干扰复合物RISC的重要成分，参与基
精选文本
14
因表达调节。
三、蛋白质翻译和翻译后修饰错误
• 蛋白质的氨基酸顺序由遗传密码决定，因此遗传 密码决定了蛋白质的一级结构。
• 遗传密码具有方向性、连续性、简并性、摆动性 和通用性等特点
起始密码子(initiation codon)：AUG 终止密码子(termination codon) ：UAA、UAG、UGA
精选文本
24
Role of molecular chaperones in Alzheimer’s disease. HSP90, HSP70, and other client proteins are directly involved in degradation of A β oligomers and phosphorylated tau containing microtubule and help them to degrade either proteasome pathway or through autophagy pathway. Failure to dephosphorylate by HSPs leads to form精选a文ti本on of tau tangle, a hallmark of AD. 25