基因突变的分子.ppt
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1、04 基因突变的分子细胞生物学效应,基因突变的分子细胞生物学效应,前言基因突变导致蛋白功能改变基因突变引起性状改变的机制,基因突变蛋白功能改变细胞效应性状改变,前言,人体疾病是细胞病变的综合反映,而细胞病变则是细胞在致病因素的作用下,组成细胞的若干分子相互作用的结果。生物因素、理化因素和遗传因素都可能通过各种途径影响到细胞内的成分,从而导致细胞病变。,基因突变引起蛋白功能改变,突变影响活性蛋白的生物合成突变改变了蛋白质的功能效应突变蛋白的细胞定位与病变位置的关系蛋白质的分子异常与临床表现的关系,一、突变蛋白,原发性损害(primary abnormalities)突变改变了蛋白质的一级结构继发
2、性损害(secondary abnormalities)突变干扰多肽链的合成过程,突变蛋白,突变与疾病的关系,影响mRNA和蛋白质合成的突变,影响mRNA和蛋白质合成的原发缺陷 例如:-珠蛋白生成障碍性贫血 点突变导致转录受阻-珠蛋白生成减少,影响mRNA和蛋白质合成速率的继发缺陷 例如:急性间隙性卟啉症,血红素的合成与急性卟啉症的发生,例如:急性间隙性卟啉症 缺乏PBG脱氨酶使细胞内ALA、胆色素原不能转化为血红素,血红素含量下降;而血红素的下降则调节着ALA合成酶表达的增加ALA和胆色素原更严重的积聚,导致疾病。,急性间隙性卟啉症(青春期以后出现神经系统症状),急性间隙性卟啉症患者,患有急
3、性间隙性卟啉症的英王乔治,影响蛋白质结构的突变,改变蛋白质结构的原发性突变,例如:Huntington 舞蹈病,例如:Huntington 舞蹈病,影响蛋白质结构的继发性因素-翻译后修饰缺陷 例如:Ehlers-Danlos综合征型 赖氨酸羟化酶缺陷所致,胶原分子上的赖氨酸不能被羟化,使胶原分子间的连结发生障碍,而不能适应于组织细胞内胶原网络结构的形成,最终而导致结缔组织的结构改变和功能紊乱。,Ehlers-Danlos综合征,影响蛋白质的亚细胞定位的因素,影响蛋白质细胞转运的原发缺陷 例如:甲基丙二氨酸尿症 甲基丙二酰辅酶A羧基变位酶基因突变,使其不能进入线粒体。线粒体内的甲基丙酰CoA因此
4、不能转变为琥珀酰CoA,在线粒体内堆积而发病。,影响蛋白质细胞内转运的继发因素 例如:I-细胞病 溶酶体内的酸性水解酶的转运受阻,甘露糖转变为M-6-P的酶缺陷,致酸性水解酶不能进入溶酶体而堆积于细胞质中并释放到体液中。,I-细胞病 患者具有多种临床效应,包括骨骼异常、严重的生长迟缓和智力低下等。,影响蛋白质与其它因子结合的突变,影响亚单位组装成多聚体相互集积的原发突变 例如:成骨不全症 蛋白亚单位亲和力减低,如型胶原组装异常致使骨发育不良。,由于不能形成多聚体蛋白而引起继发性功能缺陷 例如:Zellweger综合征(脑-肝-肾综合症),孪生兄弟中一为Zellweger综合征患者(右),一正常
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