基因与疾病、人类基因组计划2要用

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1、基因与疾病主讲教师：黄慧聪基因工程大事记1973Cohen第一例成功的克隆实验1978Genentech公司人胰岛素世界上第一种基因工程蛋白药物1982第一个基因工程药物--重组人胰岛素在英、美获准使用1985第一批转基因家畜（兔、猪和羊），中国转基因鱼1993基因工程西红柿在美国上市1997英国罗斯林研究所多莉羊1999.9中国获准加入人类基因组计划.负责测定人类基因组全部序列的1%2000.6.26科学家公布人类基因组工作草图2001.2.11公布人类基因组基本信息生物技术工程：基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程从基因

2、的角度重新认识疾病，运用基因技术预防和治疗疾病、鉴定身份，器官再造，运用基因技术防止新生儿疾病甚至设计更加“完美”的新生儿，培育新的动植物品种……分子医学分子医学的基本内容:Ⅰ疾病的分子机理一、基因结构异常二、癌基因与抑癌基因Ⅱ疾病的基因诊断Ⅲ疾病的基因治疗英国女王维多利亚。她带有血友病的基因，并将其传给了她的儿女。血友病在女性一般表现为隐性遗传，较少发病，但会传给后代；在男性则表现为显性遗传。她的孙女亚历山德拉（21），她同俄国沙皇尼古拉二世结婚，导致他们的儿子患有血友病。Ⅰ疾病的分子机理HbA与HbS比较1949年波林发现

3、镰刀型细胞贫血症（病人的红血细胞为镰刀形）与血红蛋白结构异常相关，根据杂交原理应用限制性酶切图谱分析，其病因是密码子GAG突变为GTG。1单基因病2多基因病3获得性基因病基因病分类（Classificationofgenicdisease）疾病的分子机制3．获得性基因病由病原微生物感染引起的，不会遗传。2．多基因病（Multifactorgenedisorder）由多基因的结构或表达调控的改变引发的疾病。【Clinicdisease】高血压、糖尿病、自身免疫性疾病和恶性肿瘤。1．单基因病（Singlegenedisorder）

4、由单个基因缺陷引发的疾病。【Geneticphenotype】显性遗传（多数）、隐性遗传、X性连锁遗传（血友病）。疾病的分子机制Duchenne肌营养不良症（假性肌肥大型）白化病患者21三体综合症患儿（先天愚型）单基因病染色体病唇裂与腭裂多基因病一、基因结构变异疾病的分子机制（一）基因突变基因组DNA分子在结构上发生核酸序列或数目的改变。▲突变频率明显高于平均数突变热点（Hotspotsofmutation）▲突变频率明显低于平均数保守区1.自发性损伤指DNA复制时自发错配。2.突变剂指能引起基因错配、缺失、损伤的各种化学、物

5、理、生物的因素。疾病的分子机制（二）、基因突变的原因基因突变原因分类自发突变诱发突变1.碱基置换突变■概念一个碱基被另一碱基取代而造成的突变。（三）、基因突变的类型疾病的分子机制基因突变类型染色体错误配和不等交换碱基置换突变移码突变和整码突变▲转换(Transition)：嘌呤与嘌呤或嘧啶与嘧啶之间的置换。▲颠换(Transversion)：嘌呤与嘧啶之间的置换。疾病的分子机制■同义突变（Same-senseorsynonymousmutation）单个碱基置换后，改变前后密码子所编码的氨基酸一样。DNA┄GCA┄┄GCG┄┄

6、GCC┄转录转录mRNA┄CGU┄┄CGC┄┄CGG┄翻译翻译翻译多肽链┄精氨酸┄┄精氨酸┄┄精氨酸┄TransitionA←GTransversionG→C【Forexample】Ⅴ【Forexample】DNA┄ACG┄┄ATG┄┄AAG┄转录转录转录mRNA┄UGC┄┄UAC┄┄UUC┄翻译翻译翻译多肽链┄半胱氨酸┄┄酪氨酸┄┄苯丙氨酸┄TransitionC←TTransversionT→A如错义突变不影响蛋白质或酶的生物活性，不出现明显的表型改变（效应），称为中性突变（Neutralmutation）。■错义突变（M

7、issensemutation）DNA分子中的核苷酸置换导致合成的多肽链中一个氨基酸被另一氨基酸所取代。疾病的分子机制■无义突变（nonsensemutation）单个碱基置换导致终止密码子（UAG、UAA、UGA）提前出现。疾的分子机制■终止密码突变DNA分子中一个终止密码子发生突变形成延长的异常肽链。疾病的分子机制疾病的分子机制■抑制基因突变（Suppressorgenemutation）在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变的遗传效应。【Forexample】单纯6谷→缬，产生HbS病，

8、造成死亡。第6位谷→缬，第73位天冬氨酸→天冬酰胺；HbHarlem临床症状较轻，其原因是73突变抑制了6突变的有害效应。HbHarlem是β链2.移码突变和整码突变（Frame-shift&codonmutation）■移码突变（Frame-shiftmutation）