【优选】第四章线粒体遗传病PPT资料.pptVIP

第四章线粒体遗传病;虽然mtDNA数量少于细胞全部DNA量的1%，但人体组织细胞生命活动所需化学能量——三磷酸腺苷（ATP）的90%是由线粒体经氧化磷酸化过程产生的。

线粒体功能障碍直接影响到人体各种生物学功能，致使某些疾病的发生。其中由于mtDNA的基因突变所导致的疾病称为线粒体遗传病。

;线粒体DNA的遗传特性

二、线粒体DNA的遗传特性

（六）mtDNA的多质性（polyplasmy）

编码线粒体蛋白质的13个基因中，其中有9种基因（ND1、ND2、COXⅠ、ATP6、COXⅢ、ND4、ND5、ND6、CytB）的18种不同类型的突变Leber病有关。

其中以11778A（G→A）突变最为常见，占50%～70%。

mtDNA突变随年龄增加而增加，人的衰老与mtDNA突变的积累呈正相关。

线粒体DNA的结构特点

线粒体功能障碍直接影响到人体各种生物学功能，致使某些疾病的发生。

其中以11778A（G→A）突变最为常见，占50%～70%。

mtDNA基因组是严格按照母系遗传方式，即随细胞质遗传的，所以又称核外遗传。;第一节?

线粒体DNA的结构与遗传特征;线粒体DNA的结构特点

;线粒体基因组序列（又称剑桥序列）的测序已在1981年完成。

总长度仅16569个碱基对，为一个双链环状的DNA分子，外环为重链（H），内环为轻链（L），这是根据它们的转录产物在氯化铯（CsCI）中密度的不同而区分的。两条链的碱基组成有很大差别，H链富含G，而L链多含C。重链和轻链上的编码物各不相同。

;线粒体DNA含有37个基因;线粒体DNA的遗传特性

;因此Leber病可以分为两种类型：原发性Leber病，即mtDNA的单一突变就足以引发Leber病；

链霉素耳毒性耳聋

（streptomycinototoxicity）

（三）mtDNA为高效利用DNA

重链和轻链上的编码物各不相同。

虽然mtDNA数量少于细胞全部DNA量的1%，但人体组织细胞生命活动所需化学能量——三磷酸腺苷（ATP）的90%是由线粒体经氧化磷酸化过程产生的。

13个蛋白质基因，编码13种蛋白质。

mtDNA突变随年龄增加而增加，人的衰老与mtDNA突变的积累呈正相关。

22个tRNA基因，编码22种tRNA分子，用于线粒体mRNA的翻译；

Leber遗传性视神经病

第一节?

线粒体DNA的结构与遗传特征

不同组织对氧化磷酸化代谢损伤的反应不同，引起细胞功能障碍所需的突变mtDNA数量也就不同。

（五）mtDNA的密码子不同于通用密码子

必须注意阈值效应是一个相对的概念。

原发性Leber病中约90%的患者由三种主要的突变所致：

线粒体遗传病常表现多系统受累的症状，病情复杂多变，后果严重，到目前为止，还没有有效的治疗方法。

因此，线粒体突变基因及其表型几乎全部由女性患者传递。

传递突变线粒体基因的母亲可以是纯质或杂质的患者，但也可以是无疾病的杂质携带者。;对人类寻根或人类起源的研究

线粒体染色体上的一个非编码区（D环）具有高度的序列特异性（多态性），可以精确识别个体与他们母方之间的亲缘关系，因此它已用于解决独特的人权问题。;对衰老的研究

mtDNA突变随年龄增加而增加，人的衰老与mtDNA突变的积累呈正相关。;（一）mtDNA复制具半自主性

是指mtDNA具有自主的半保留复制能力，但是mtDNA的复制、转录和翻译等都受细胞核基因的控制。;（二）线粒体基因排列非常紧凑

不含内含子，也很少有非翻译区。因此，mtDNA的任何突变都会累及到基因组中的一个重要功能区域。

（三）mtDNA为高效利用DNA

其DNA序列中几乎不含终止密码，仅以U和UA结尾。

;（四）mtDNA具有高突变率

mtDNA的突变率高于核内DNA（10倍以上），因为mtDNA缺少组蛋白的保护并缺乏修复能力。

（五）mtDNA的密码子不同于通用密码子

部分mtDNA的密码子不同于核内密码子。最典型的是mtDNA中UGA编码色氨酸，而不是终止密码子。;（六）mtDNA的多质性（polyplasmy）

每个细胞内约含有数百个线粒体，并且每个线粒体中含有5～10个拷贝的mtDNA分子，即线粒体基因组（血小板和没有受精的卵子例外，它们中的每个线粒体只含有一个拷贝的mtDNA），这样在每个细胞中就含有成百上千个mtDNA的拷贝。;（七）异质性（heteroplasmy）

如果一个细胞或组织中所有的线粒体具有相同的线粒体基因组，或者都是野生型，或者都是突变型，称为纯质性（homoplasmy）。

而突变型和野生型线粒体共存于一种细胞或组织的现象，就是异质性。;在细胞分裂过程中，线粒体和mtDNA是被随