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1、地中海贫血,PBL第5小组PPT汇报,案例摘要,一位 25 岁的广西籍孕妇在其 12 周孕期时到医院妇产科进行首次产前检查，这是她的首次怀孕，她非常关注她怀的小孩患 家族其他成员出现的一种遗传性血液病的风险。孕妇主诉轻度贫血史， 但是没有向她哥哥那样严重，其哥哥患有严重的贫血，需要经常输血， 10 岁去世。该孕妇以往被诊断为贫血，但没有任何贫血的症状。体格 检查符合 12 周妊娠，超声波检查确诊为 12 周宫内妊娠，血液检查显 示为小细胞低色素贫血（血红蛋白（HB）浓度为 90g/L）血红蛋白电 泳分析显示血红蛋白 A2（HbA2）含量增高（4.0） ，胎儿血红蛋白 量也增高，符合轻型 -地中
2、海的表现。为了检查胎儿是否患有地中海 贫血，孕妇进行了绒毛膜穿刺检查，几个小时后得到诊断结果。 诊断：-地中海贫血 CD41-42-CTTT缺失突变,轻度贫血，可无或有容易疲倦与头昏； 中度贫血，活动或劳动后出现面色苍白、 眼花、心慌和气促； 重度贫血，即使在休息或卧床时也有明显 的症状。 其最常见的原因是缺铁性贫血，缺铁 导致小细胞性贫血。,关键词链接,超声波检查 利用超声产生的波在人体内传播时，通过示波屏显示 体内各种器官和组织对超声的反射和减弱规律来诊断 疾病的一种方法。超声波具有良好的方向性，当在人 体内传播过程中，遇到密度不同的组织和器官，即有 反射、折射和吸收等现象产生。根据示波屏
3、上显示的 回波的距离、弱强和多少，以及衰减是否明显，可以 显示体内某些脏器的活动功能，并能确切地鉴别出组 织器官是否含有液体或气体，或为实质性组织。,关键词链接,小细胞低色素贫血 在缺铁性贫血的早期，多为正常细胞性贫血， 表现为轻度贫血；随着进展，红细胞和血红 蛋白进一步下降，出现明显的小细胞低色素 性贫血，呈典型的缺铁性贫血。所以出现典 型小细胞低色素贫血，可见于缺铁性贫血的 晚期。,关键词链接,血红蛋白电泳 检查介绍 各种血红蛋白的等电点不同的特点，在一定pH缓冲液中所带 的正、负电荷不同，经电泳后各血红蛋白的移动方向不同。 临床意义 该试验是为了确诊是否有异常血红蛋白存在，以及各种血红
4、蛋白的比例。 1 HbA2增高是轻型海洋性贫血最重要的诊断依据； 2 缺铁性贫血时，HbA2常降低，可与轻型海洋性贫血 鉴别；,关键词链接,轻型 b-地中海表现轻型地贫是 0 或 地贫的杂合子状态，链的合成仅轻度减少，故其病理生理改变极 轻微。中间型 地贫是一些 地贫的双重杂 合子和某些地贫的变异型的纯合子，或两种不 同变异型珠蛋白生成障碍性贫血的双重杂合子 状态，其病理生理改变介于重型和轻型之间。,关键词链接,绒毛穿刺检查（绒毛膜取样术） 是用一根很细的针穿刺到胎盘的组织中去， 取适量的绒毛组织出来，可进行一些细胞 或遗传方面的检查。,关键词链接,珠蛋白生成障碍性贫血原名地中海贫血又称海洋性
5、 贫血，是一组遗传性溶血性贫血疾病。由于遗传的基 因缺陷致使血红蛋白中一种或一种以上珠蛋白链合成 缺如或不足所导致的贫血或病理状态。缘于基因缺陷 的复杂性与多样性，使缺乏的珠蛋白链类型、数量及 临床症状变异性较大。根据所缺乏的珠蛋白链种类及 缺乏程度予以命名和分类。,问题1,什么是地中海贫血？,此病遍布世界各地，地中海沿岸、东南亚、非洲北 部与南部及中国南部发病率较高。海洋性贫血以在我 国以广东、广西、贵州、四川为多。 原因是这些地区原来是疟疾严重的地方， 而地贫对 疟疾有一定保护作用， 所以在这些地区远古时代轻度 地贫其实是有生存优势的。 现在这个自然选择压力已 经很小了， 但因为轻度地贫对
6、健康影响不大， 不会影 响地贫致病突变的遗传， 所以地贫就在这些地区持续 保留下来。,问题1,其患者有何分布特点？为什么？,人体内的血红蛋白由四个亚基构成， 分别为两个 亚基和两个 亚基，每个亚基结构中间有一个疏水局 部，可结合一个血红素并携带一分子氧，因此一分子 Hb 共结合 4 分子氧。Hb 亚基之间通过 8 对盐键，使 四个亚基紧密结合而形成亲水的球状蛋白。血红蛋白由 珠蛋白和血红素缔结而成。,问题2,血红蛋白有哪几个亚基组成，亚基如何排列？,合成特点分为血红素合成特点和珠蛋白合成特点。 血红素合成特点 1、合成的主要部位是骨髓和肝脏，但成熟红细胞不能 合成； 2、合成的原料简单：琥珀酰
7、 CoA、甘氨酸、Fe2等小 分子物质； 3、合成过程的起始与最终过程在线粒体，中间过程 在胞液。血红素合成后与珠蛋白结合成 血红蛋白。 珠蛋白合成的特点： 1、血红素合成后与珠蛋白结合成血红蛋白。 2、珠蛋白的合成同一般蛋白质的合成，其合成受血红 素调控。,问题2,血红蛋白的合成有什么特点？,人类 b-珠蛋白基因基因结构：包括已确定的八个珠 蛋白功能基因和三个珠蛋白假基因，还有一个近年发 现的基因，它们在两条染色体上排列成簇。人类珠蛋 白基因簇位于 11 号染色体短臂 1lp155，长约 60kb， 包含 5 个按其排列顺序依次表达的功能基因. 珠蛋白基因有3个外显子，2个内含子。 根据珠蛋
8、白基因DNA序列表知外显子DNA序列中 的起始位置和终止位置分别为：70545.70686 ; 70817 .71039 ; 71890.72150。,问题3,题目太长打不下,外显子：指真核细胞的基因在表达过程中能编码蛋 白质的核苷酸序列/在基因序列中，出现在成熟mRNA 分子上的序列。 内含子：位于外显子之间、于mRNA剪接过程中被删 除部分相对应的间隔序列。 编码序列：可以编码产生蛋白质的DNA序列。 外显子包含编码序列 mRNA包含编码序列,问题3,题目太长打不下,DNA序列中，每个内含子序列分别从哪里开 始到哪里结束？ 根据珠蛋白基因DNA序列表知内含子序列分别为 70687.7081
9、6 ; 70140.71889。 2个内含子序列的开始2个碱基和末尾2个碱基 分别是什么？ 开始2个碱基为GT，末尾2个碱基为AG。,问题4,请翻到珠蛋白基因DNA序列表,mRNA序列中的编码序列从哪3个碱基开始？ 这三个碱基编码什么氨基酸？ 从起始密码子 AUG 开始。编码甲硫氨基酸。 镰刀型贫血为珠蛋白基因的第六位的谷氨 酸突变为缬氨酸所致，但在mRNA编码的氨基 酸序列中，该谷氨酸为第七个氨基酸，为什么 因为包含了起始密码子。,问题5,请翻到珠蛋白mRNA序列表,从 mRNA5-端的起始密码子 AUG 到 3-端终止密 码子之间的核苷酸序列称为开放阅读框。通常 ORF 包含 500 个以
10、上的密码子。 开放阅读框是结构基因的 正常核苷酸序列，从起始密码子到终止密码子的阅读 框可编码完整的多肽链，其间不存在使翻译中断的终 止密码子。 开始于 AUG 起始密码子，直到终止密码子 （UAA、UAG、 UGA）结束。,问题6,什么是开放阅读框？在成熟mRNA序列中从哪里开始，到哪里结束？,加尾信号：7212672131 AAUAAA 断裂位点：7215072151（C、A）之间 加尾信号和断裂位点之间距离：19,问题7,请看珠蛋白基因DNA序列表和珠蛋白mRNA序列表,转录的起点是指与新生RNA链第一个核苷酸相对应 的DNA链上的碱基 在70545 A （腺嘌呤核苷酸 ）,问题8,该基
11、因的转录起始点在哪个核苷酸？,TATA盒是构成真核生物启动子的元件之一。其一致 顺序为TATAAAA。它约在多数真核生物基因转录起始 点上游-25-32bp区域。基本上由A-T碱基对组成， 是决定基因转录始的选择，为RNA聚合酶的结合处之 一，RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录。 在mRNA前体转录的起始过程中，需先由转录因子TF2 和TATA框结合，形成稳定的复合物，然后由其他转录 因子和RNA聚合酶按一定时空顺序与DNA结合形成转 录起始复合物开始转录。,问题8,其TATA盒和CAAT盒大约在什么位置？,CAAT盒，其一致顺序为GGCCAATCT，是真核生 物基因常有的调节区
12、，位于转录起始点上游约-70-80 bp区域，但是它可以在离起始点较远的距离仍能起作用 ，且在两种取向均可发挥作用。CAAT盒的突变敏感性 提示了它在决定转录效率上有很强的作用，但是突变对 启动子的特异性没有影响。,问题8,其TATA盒和CAAT盒大约在什么位置？,TATA盒：-26-32 CATAAAA CAAT盒：-70-77 GGCCAATCT,问题8,找出TATA盒和CAAT盒的具体位置和序列,分子基础：珠蛋白基因簇在 11 号染色体短臂上， 包含 5 个功能基因和 1 个假基因，功能基因结构中有 3 个编码序列（称为外显子）被 2 个插入序列（称为 内含子）所分开，经过切除内含子拼接
13、外显子，在 5 端加上“帽”结构，3端加上多聚腺苷酸、转录的 mRNA便形成为成熟的 mRNA。 珠蛋白生成障碍 性贫血是由于位于 11 号染色体短臂的两个珠蛋白基 因或者与其相关的 DNA 序列发生点突变，在转录、 RNA 的加工及翻译过程中出现各种障碍，导致珠蛋 白合成不足或缺如。,问题9,地中海贫血的分子基础是什么？,中国人群中有5 种热点突变 以 CD17 ( A T)、 28M( A G) 、 CD41 /42 ( TTCT) 、 IVS II 654( C T) 和 CD71 72( + A) 最多见， 约占突变 类型的90% CD17(AT) 突变的影响：因为DNA序列的CD（A
14、 T ）， 产生终止密码子TAG，使肽链合成提前终止， 链合成减少，产生无义突变。 28（A G）突变的影响：该类突变集中在-28-31之间，这个区域富含TATA盒，TATA盒是真核生物上游特异序列，与RNA 聚合酶识别转录有关，这类突变破坏TATA盒，导致-珠蛋白模板DNA不能转录出mRNA.,问题9,中国人群中有哪5种最常见的突变？这些突变对基因的表达有何影响？,CD41/42(-CTTT) 突变影响：因为编码珠蛋白的基因序列在 41/42缺失了CTTT，使CD59位上提前出现终 止密码子TGA，导致链合成减少而产生移码突变。 IVS-654（CT） 突变影响：核苷酸的第654位出现这一单
15、碱基取代 产生了一个新的G-T二核苷酸，该新的碱基会 激活位于核苷酸579上的隐匿的剪接信号导致 剪接异常，导致加工错误的RNA。 CD7172(+A) 突变影响：CD7171（+A）由于碱基的增多导致肽链合 成提前终止，是-链的合成减少，产生移码突变。,问题9,中国人群中有哪5种最常见的突变？这些突变对基因的表达有何影响？,检查方法主要有： 血常规检查 红细胞渗透脆性试验 血红蛋白电泳 高效液相色谱技术 (HPLC) 基因诊断,问题10,如何检测地中海贫血基因突变？,应用引物扩增珠蛋白 基因，同时合成与正常 序列和突变序列完全互 补的寡核苷酸探针。将PCR 扩增产物点在尼龙膜上，分 别与标记
16、的正常和突变的 ASO探针杂交，不完全互补 的探针，在一定条件下可以完全洗脱， 再从放射自显影观察杂交结果。如果两 个等位B珠蛋白基因正常，仅与正常探针 杂交，反之，均带有突变时，则仅与突 变探针杂交。这种检测方法快速、灵敏,问题10,寡核苷酸探针杂交的原理？,与传统等位基因特异性寡核苷酸探针杂交的基本原理相同，所不同的是：将膜上固定探针取代固定靶 DNA，经一次杂交就可对未知样品中多个突变进行检测，改变了传统杂交法一次只能检测一种突变的方式。优点：较快速、敏感，操作简单。缺点：只能检测已知位点突变的 B 地中海贫血，不能检出未知突变。,问题10,反向点杂交的原理？,根据SNP位点设计特异引物，其中一条链（特 异链）的3末端与SNP位点的碱基互补（或相 同）。另一条链（普通连）按常规方法进行设 计。因此AS-PCR技术是一种基于SNP的PCR 技术。因为特异引物在一种基因型有扩增物， 在另一种基因型中没有扩增物，用凝胶电泳就 能够容易地分辨出扩增物的有无，从而确定基 因型的SNP。,
