《线粒体遗传病》PPT课件.ppt
《《线粒体遗传病》PPT课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《线粒体遗传病》PPT课件.ppt(38页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第 六 章,线 粒 体 遗 传 病(mitochondrial disease),mitochondria(线粒体)是细胞物质氧化的主要场所和能量供给中心。,1963年,Nass在鸡胚中发现线粒体中存在DNA,同 年,Schatz在酵母中分离到完整的线粒体DNA.,1981年,测定人mtDNA的DNA序列,1987年,Wallace提出mtDNA突变可引起疾病,1988年,首次报道mtDNA突变,一、线粒体基因组的结构特征,第一节 线粒体基因组,人mtDNA是一个长为16,569 bp的双链闭合环状分子,外环为重链(H链),富含G,内环为轻链(L链),富含C。,一、线粒体基因组的结构特征,mt
2、DNA结构紧凑,没有内含子,唯一的非编码区是D环区,长约1,000 bp左右。,D环区包括mtDNA重链复制起始点,轻重链转录的启动子 及4个高度保守序列和终止区。,一、线粒体基因组的结构特征,人类的mtDNA含37个基因,编码13条多肽链、22种tRNA和2种rRNA。13种蛋白质均是呼吸链酶复合物的亚单位。,H链编码12种多肽链和14种tRNA和12srRNA和16srRNA;L链仅编码1种多肽链和8种tRNA。,1、半自主性:mtDNA能够独立地复制、转录和翻译,但主要大分子复合物和大多数氧化磷酸化酶蛋白亚单位是由核DNA编码,故其功能又受核基因的影响。,一、线粒体基因组的结构特征,1、
3、半自主性2、基因排列紧密mtDNA没有内含子,排列紧密;mtDNA上基因缺少非翻译区,很多基因没有完整的终止密码,仅以T或TA结尾;具有基因重叠现象。,一、线粒体基因组的结构特征,1、半自主性2、基因排列紧密3、遗传密码和通用密码不完全相同 在线粒体遗传密码中,有4个密码子与核基因的通用密码不同。,一、线粒体基因组的结构特征,mtDNA遗传密码与核基因的“通用”密码的不同:UGA不是终止信号,而是色氨酸的密码;多肽内部的甲硫氨酸由AUG和AUA两个密码子编码,起始甲硫氨酸由AUG,AUA,AUU和AUC四个密码子编码;AGA,AGG不是精氨酸的密码子,而是终止密码子,线粒体密码系统中有4个终止
4、密码子,即UAA,UAG,AGA,AGG。tRNA兼用性也较强,仅用22个tRNA来识别多达48个密码子。,1、母系遗传母亲将她的mtDNA传给她的所有子女,她的女儿又将其mtDNA传给下一代。,第一节 线粒体基因组,二、线粒体基因组的遗传特征,1、母系遗传2、同质性与异质性 同质性(homoplasmy):同一细胞或同一组织中所有的mtDNA分子都是一致的。异质性(heteroplasmy):同一细胞或同一组织中有两种或两种以上mtDNA共存,一种为野生型,另一种为突变型。,二、线粒体基因组的遗传特征,1、母系遗传2、同质性与异质性 3、阈值效应 突变的mtDNA数量达到一定程度时,才引起某
5、种组织或器官的功能异常,这称为阈值效应。能引起特定组织器官功能障碍的突变mtDNA的最少数量称阈值。,二、线粒体基因组的遗传特征,在异质性的细胞中,突变型和野生型的比例决定了细胞是否能量短缺。不同组织阈值差异很大,决定于特定细胞或组织对能量的依赖程度:脑骨骼肌心肾肝不同的mtDNA突变阈值的大小不同,如tRNA点突变的阈值为90%,而mtDNA大片段缺失的阈值为60%。,1、母系遗传2、同质性与异质性 3、阈值效应 4、突变率高 mtDNA的突变率比核DNA高10-20倍。,二、线粒体基因组的遗传特征,原因:mtDNA的特殊结构:缺乏组蛋白和其他DNA结合蛋白的保护;无损伤修复系统;没有内含子
6、,任何突变都可能会影响到其基因组内的某一重要功能区域。独特的复制方式:“D-环”复制形式特别易受ROS和自由基袭击。处于高度氧化性的环境:mtDNA与线粒体内膜相连,呼吸链不断产生反应性活性氧(ROS)和自由基。,1、母系遗传2、同质性与异质性 3、阈值效应 4、突变率高5、mtDNA可以稳定地整合到核基因组中 在特定的条件下,核DNA序列和mtDNA序列可以在细胞内游走,从而造成mtDNA对核基因组的插入。,二、线粒体基因组的遗传特征,1、母系遗传2、同质性与异质性 3、阈值效应 4、突变率高5、mtDNA可以稳定地整合到核基因组中6、mtDNA在有丝分裂和减数分裂期间复制分离的瓶颈现象 线
7、粒体数目从100000个锐减到少于100个的过程称为遗传瓶颈。如果通过遗传瓶颈留下的线粒体带有一种突变基因,会导致随后形成的组织细胞带有高比例的突变线粒体。,二、线粒体基因组的遗传特征,广义的线粒体遗传病:指以线粒体功能异常为病因学核心的一大类疾病,包括线粒体基因组、核基因组的遗传缺陷以及二者之间的通讯缺陷。狭义线粒体遗传病:指mtDNA突变(自发或遗传)所致的线粒体功能异常。通常所指的线粒体遗传病为狭义的线粒体遗传病。根据线粒体所处的细胞不同可将mtDNA突变分为体细胞突变和生殖细胞突变。,第二节 线粒体基因组突变与疾病,mtDNA编码基因的点突变:这些突变主要与脑、脊髓及神经性疾病有关,通
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 线粒体遗传病 线粒体 遗传病 PPT 课件

链接地址:https://www.31ppt.com/p-5567059.html