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1、第八章第八章 线粒体遗传病线粒体遗传病第八章第八章 线粒体遗传病线粒体遗传病目录第一节第二节线粒体基因组的分子线粒体基因组的分子结构和遗传学特征结构和遗传学特征线粒体疾病线粒体疾病目 录第一节第一节 线粒体基因组的分子结构和遗传学特征线粒体基因组的分子结构和遗传学特征目 录一、线粒体基因组的分子结构一、线粒体基因组的分子结构（一）线粒体基因组（一）线粒体基因组 环状双链环状双链 （人类（人类16569bp 16569bp 外环外环H H链、内环链、内环L L链）链） 图图 编码区包括编码区包括3737个基因：个基因： 2个个rRNA（12S、16S） 22个个tRNA 13个与氧化磷酸化有关的
2、蛋白个与氧化磷酸化有关的蛋白质 非编码区包括非编码区包括D D环区（环区（H H链复制起始区、链复制起始区、HLHL链转录启动子链转录启动子及终止相关序列）、及终止相关序列）、L L链复制起始区链复制起始区目 录错义突变（多肽链基因）错义突变（多肽链基因） 蛋白质生物合成基因突变（蛋白质生物合成基因突变（rRNArRNA、tRNAtRNA基因）基因）异常重异常重组拷拷贝数低，数低，AD或或AR。碱基突变碱基突变缺失、插入突变缺失、插入突变缺失、插入突变缺失、插入突变 拷贝数变异拷贝数变异拷贝数变异拷贝数变异 （二）线粒体基因突变类型（二）线粒体基因突变类型二、线粒体的遗传学特征二、线粒体的遗传
3、学特征母系母系遗传线粒体粒体DNA的半自主复制的半自主复制 线粒体粒体DNA的的转录 线粒体粒体DNA的的遗传瓶瓶颈 线粒体粒体DNA的的阈值效效应 12345目 录（一）母系遗传（一）母系遗传( (细胞质遗传细胞质遗传) ) (maternal inheritance)(maternal inheritance) 有性生殖受精方式的限制有性生殖受精方式的限制从女性从女性传递下来下来母母亲将将mtDNA传递给她的儿子和女儿，但只有女她的儿子和女儿，但只有女儿能将其儿能将其mtDNA传递给下一代。下一代。（二）半自主复制（二）半自主复制 2 2个起点（个起点（H H链、链、L L链）链）（三）转
4、录（三）转录 3 3个启动子个启动子（H链链2个个rRNA、H链其它、链其它、L链）链） （翻译遗传密码不同）（翻译遗传密码不同）母系遗传家系图母系遗传家系图目 录（四）遗传瓶颈（四）遗传瓶颈 卵母卵母细胞中大胞中大约有有10万个万个线粒体，在卵母粒体，在卵母细胞到卵胞到卵细胞的胞的发育育过程中，程中，线粒体数目会粒体数目会锐减到减到100个以下，个以下，这个个过程称程称为遗传瓶瓶颈效效应。 目 录（五）（五）mtDNAmtDNA阈值效应阈值效应 同同质性性（homoplasmy）：每个每个细胞内的所有胞内的所有mtDNA都都相同，全部突相同，全部突变或全部正常。或全部正常。异异质性性（het
5、eroplasmy）：在同一在同一细胞里的胞里的mtDNA同同时存在野生型存在野生型mtDNA和突和突变型型mtDNA。数千个数千个mtDNA/C 在有丝分裂期间复制分离在有丝分裂期间复制分离异质性漂变异质性漂变同质性同质性在异在异质性性细胞中，能引起特定胞中，能引起特定组织器官功能障碍的突器官功能障碍的突变mtDNA的最少数量称的最少数量称为阈值。（六）（六）mtDNAmtDNA突变率很高突变率很高目 录第二节第二节 线粒体疾病线粒体疾病目 录一、一、LeberLeber遗传性视神经病遗传性视神经病 （1 1）遗传病理学）遗传病理学 编码复合体编码复合体I I亚基的基因，亚基的基因，3 3个
6、原发突变占个原发突变占95%95%以上。以上。 ND4 m.11778GAND4 m.11778GA、NDI m.3460 GANDI m.3460 GA、ND6 m.14484TCND6 m.14484TC诱发LHON的的mtDNA突突变均均为点突点突变目 录（2 2）临床表现）临床表现 急性期急性期视神经萎缩期视神经萎缩期（3 3）实验室检查）实验室检查 眼科检查：视野、眼电生理、光学相干断层扫描眼科检查：视野、眼电生理、光学相干断层扫描OCTOCT、视网膜地形图视网膜地形图HRTHRT生化检查：复合体生化检查：复合体I I活力（肌肉活检）活力（肌肉活检）分子遗传学检查：分子遗传学检查：3 3个原发突变个原发突变（4 4）治疗与预后）治疗与预后目 录二、氨基糖甙类药物性耳聋二、氨基糖甙类药物性耳聋 12S 12S rRNArRNA m.1555AG m.1555AG、m.1494CTm.1494CT，其突变后二级结构与氨基，其突变后二级结构与氨基糖甙类结合更加容易。糖甙类结合更加容易。三、原发性高血压三、原发性高血压四、非胰岛素依赖型糖尿病四、非胰岛素依赖型糖尿病五、五、MERRFMERRF综合征综合征六、六、MelasMelas综合征综合征谢谢认真听讲
