生化遗传学课件.ppt

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1、医学遗传学单长民医学遗传学教研室是指用生物化学的原理和方法研究生物的遗传物质与遗传性状之间的代谢关系，从而阐明基因的基本功能及其表达过程的一个遗传学分支学科。生化遗传学可为某些先天性代谢缺陷和分子病的治疗提供理论基础。第10章生化遗传学人体内蛋白质（包括酶）的合成是由结构基因控制的。结构基因的碱基顺序相应多肽链的氨基酸种类和排列顺序。改变异常蛋白质分子变化小遗传差异变化大疾病分子病（moleculardiseases)：是指由于基因突变而造成的蛋白质分子的结构和数量异常引起的疾病。先天性代谢缺陷（inbornerrorsofmetaboli

2、sm）：通常指由于基因突变而造成的酶蛋白结构或数量的异常所引起的疾病，又称遗传性酶病或先天性代谢病。第一节血红蛋白疾病血红蛋白疾病：由血红蛋白分子合成异常引起的疾病。包括血红蛋白病：珠蛋白肽链结构异常。如：镰形细胞贫血症、高铁血红蛋白症地中海贫血：珠蛋白肽链合成速度降低。也称珠蛋白生成障碍性贫血。一、血红蛋白的分子结构与珠蛋白基因（一）血红蛋白分子的结构及发育变化血红蛋白（Hb）:红细胞携带、运输氧气和二氧化碳的载体。由珠蛋白和血红素辅基组成。每个血红蛋白分子由四条珠蛋白肽链构成。每一条肽链和一个血红素结合，构成一个血红蛋白亚单位，四个亚单

3、位聚合成一个血红蛋白的四聚体。人类正常血红蛋白的组成和发育变化血红蛋白是一种复合蛋白，由四个亚单位构成四聚体。珠蛋白肽链有7种：、、、G、A、、正常血红蛋白的四聚体由1对链和1对非链组成。正常成人红细胞中有三种血红蛋白：HbA(22，约97%)，HbA2（22，约2%），HbF(2G2和2A2，约1%)正常人体血红蛋白发育变化发育阶段血红蛋白（Hb）分子结构胚胎胎儿成年人（8周）Gower1Gower2PortlandFAA222222G2，2A22G2，2A22222从胚胎

4、到成人珠蛋白表达变化612182436出生612182430(Wk)5040302010%αβγζεδ珠蛋白基因簇珠蛋白基因簇（二）珠蛋白基因ΨΨα2αα-LCR（α位点控制区）ζ1ζ2α11θ（二）珠蛋白基因珠蛋白基因簇：定位于16p13.33，由6个相关的基因组成。基因簇排列先后与发育过程的表达顺序有关。每条16号染色体有2个基因，正常二倍体细胞有4个，每个基因表达的珠蛋白数量相同。珠蛋白基因簇：定位于11p15.5。每条11号染色体只有一个基因，正常二倍体细胞有两个基因。β-LCR（β位点控制区）εGγAγψβδβ每个

5、二倍体细胞内基因和基因数量之比是2：1，正常人体中珠蛋白和珠蛋白的分子数量相等，正好构成HbA(22)，说明基因的表达效率是基因的两倍。国际血红蛋白信息中心(IHIC)1998年的资料表明，全世界发现的异常血红蛋白已超过750种。ASyllabusofHumanHemoglobinVariants(1998)2ndEdition,byTitusH.J.Huismanetal.异常血红蛋白病血红蛋白病二、异常血红蛋白（一）镰形细胞贫血症：AR因珠蛋白基因的第6位密码子由正常的GAG变成了GTG,使其编码的链N端第6位的谷氨

6、酸被缬氨酸所取代，形成HbS。Hb由原来带负电的极性谷氨酸变为不带电的非极性疏水缬氨酸，使Hb的溶解度下降，在氧分压低时，HbS聚合成棒状凝胶结构，使红细胞变成镰刀状。Betachain——6GluVal镰状细胞贫血HbS镰状细胞贫血发病机制一个基因缺陷会导致多种症状（二）血红蛋白M病（AD）正常：珠蛋白（组氨酸）+Fe2++O2基因突变替代Fe3+高铁血红蛋白三、地中海贫血又称珠蛋白生成障碍性贫血由于珠蛋白合成减少或不能合成所致，出现肽连数量的不平衡，导致溶血性贫血。主要分为α型和β型:α0,α+;β0,β+（一）α地中海贫血(AD)

7、按照缺失的α基因数目不同分为4种：1、Bart胎儿水肿症（--/--)大部分珠蛋白为γ4，对氧亲和力很高，致使组织严重缺氧，胎儿水肿。一般为流产或出生不久死亡。2、HbH病（--/-+）患者发育早期部分珠蛋白为γ4，晚期部分为β4，对氧亲和力很高，中度贫血。3、标准型α地中海贫血（--/++）（-+/-+）轻度贫血。如果（--/++）×（--/++）将有可能生出Bart胎儿水肿症患儿。4、静止型α地中海贫血（-+/++）无临床症状。（二）β地中海贫血(AR)1.重型β地中海贫血（β0/β0等）重型，出生时正常，半周岁发病，过剩的α珠蛋白沉淀

8、为包含体。特殊的“地中海贫血面容”。2、中间型β地中海贫血（β+/β+等）3、轻型β地中海贫血（β+/βA等）轻度贫血，无明显临床症状。α地中海贫血（α-thalassemia）