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肿瘤基因突变最近研究论文

发布时间:2024-07-05 10:05:51

肿瘤基因突变最近研究论文

鹅不是唯一没有癌细胞的动物,大象、海豚和鲸鱼都不得癌症。

事实证明,这些大型厚皮动物有一种抑制肿瘤的基因,被称为P53。它可以抑制细胞增殖,使其有足够的时间来修补自己的损伤。另外,如果细胞不能修补,基因会促使它发动自杀,这个过程被称为细胞自毁。

鲸鱼区别于其他哺乳动物的另一个特征是,它们有许多重复的抑癌基因,这些基因可以阻止癌症的发展和生长。

这表明鲸在哺乳动物中是独一无二的,为了进化出巨大的体型,这些重要的管家基因必须跟上,才能保持物种的健康。这些基因在进化上比较保守,但通常可以预防癌症。

p53基因抑制癌症:

自从该p53在1979年被首次报道以来,有关研究论文在Medline上可查到20000余篇。人们最初认为p53基因是一种癌基因,但随着近十年研究的深入,p53作为抑癌基因的功能逐渐被揭示出来。在人类50%以上的肿瘤组织中均发现了p53基因的突变,这是肿瘤中最常见的遗传学改变,说明该基因的改变很可能是人类肿瘤产生的主要发病因素。

p53基因突变后,由于其空间构象发生改变,失去了对细胞生长、凋亡和DNA 修复的调控作用,p53基因由抑癌基因转变为癌基因。

p53蛋白主要分布于细胞核浆,能与DNA特异结合,其活性受磷酸化、乙酰化、甲基化、泛素化等翻译后修饰调控。正常p53的生物功能好似“基因组卫士(guardian of the genome)”,在G1期检查DNA损伤点,监视基因组的完整性。如有损伤,p53蛋白阻止DNA复制,以提供足够的时间使损伤DNA修复;如果修复失败,p53蛋白则引发细胞凋亡;如果p53基因的两个拷贝都发生了突变,对细胞的增殖失去控制,导致细胞癌变。

以上内容参考 凤凰网-为什么鲸鱼不会得癌症?

以上内容参考 百度百科-p53基因

p53基因,参与调控细胞周期、DNA修复、细胞凋亡以及细胞代谢通路等。是第一个被发现肿瘤抑制因子,也是最著名的抑癌基因,人类肿瘤细胞中最常见的突变基因,超过一半的癌症中发现存在p53基因突变。癌细胞通常会表现出代谢过程的增加以满足其快速分裂增殖的能量需求。肿瘤细胞中代谢的增加会带来大量的副产物——氨,然而,目前还不清楚尚肿瘤细胞如何处理过量的氨以及氨积累可能导致的结果。 2019年3月6日,清华大学生命科学学院江鹏研究员作为通讯作者在 Nature 杂志发表题为:p53 regulation of ammonia metabolism through urea cycle controls polyamine biosynthesis 的研究论文。 该研究首次将p53与尿素循环和氨代谢联系起来,并进一步揭示了氨在控制多胺生物合成和细胞增殖中的作用。发现并证实著名抑癌基因 p53 通过抑制尿素循环来调节氨代谢,从而抑制肿瘤的生长。 尿素循环(urea cycle)用于消除由人体内蛋白质分解或含氮化合物合成产生的过量氮和氨。尿素循环酶还操纵某些类型肿瘤中的核苷酸代谢。 三种尿素循环基因CPS1、OTC和ARG1的mRNA的表达在几种p53缺失的肿瘤细胞系中相对于其野生型对照相比表达增加,在HEK293细胞过表达p53,会抑制这三个基因的mRNA表达。 通过Luciferase报告基因实验,证实p53基因通过直接的靶向作用关系抑制CPS1、OTC和ARG1这三个基因的表达。 ODC是多胺合成过程中的限速酶,p53基因通过抑制尿素循环导致氨积累,氨积累会导致ODC的mRNA翻译显著降低,从而降低多胺合成速率,抑制肿瘤细胞的增殖和生长。 通过控制尿素循环的一半以上步骤,p53对氨代谢的强烈监视使肿瘤受到抑制,这也表明尿素循环和氨代谢在肿瘤发生中的重要性及其作为治疗靶标的潜力。 该研究首次将p53与尿素循环和氨代谢联系起来,并进一步揭示了氨在控制多胺生物合成和细胞增殖中的作用,发现并证实著名抑癌基因 p53 通过抑制尿素循环来调节氨代谢,从而抑制肿瘤的生长。

基因突变研究性论文

人类基因突变被看做是与生俱来的,并且会伴随人的一生。有一些基因突变是很明显的,刚看到他的时候也就发现了,可是有些基因突变是可以隐藏起来的。有一些基因突变会随着人类的年龄增长而愈演愈烈,而有些是会导致人类死亡的。现在很多基因突变的事情都在世界上公布,人们可以从电视上或者网络上查到。下面我要介绍的这八种基因突变不知道你有没有听说过。 独眼畸形 这种天生的基因突变使得人们不能用两只眼睛来观察世界,这种畸形一般在250人中会有1人患有。脸部会模糊或者鼻子会失去作用,如果碰到这样的情况,一般家长会在孩子出生之前就会选择不要。这种人类基因突变都是遗传因素或者是因为母亲身体中摄入了毒素。树人从图片上可以看到,这个男子看起来就像是一个树人,手脚上都有树的分支。20年来,他一直都是这样的生活,他全身上下都有苔藓,这让他看起来像是在森林里生长的植物。这些在他身上的苔藓可能有12多磅而他总身重也就100磅。他走几步道就会觉得很累因为全身上下多余的体重很沉。有专家认为引起他这种基因突变的原因是一种HPV病毒。有两种HPV病毒,一种可以导致宫颈癌,而另一种可能导致皮肤上有苔,显然,他是属于后者的。当他进入青春期的时候,这些基因也跟随着他开始发展,这些东西是他所不能控制的。

在各级医学刊物以第一作者发表论文30篇(国家级20篇,省级10篇),基础研究5篇;全国及国际学术会议交流7篇,会议宣读2篇。1. 人TSHR氨基端原核表达载体的构建与鉴定,2005,11(2)168 《天津医科大学学报》2. 人TSHR羧原核表达载体的构建与鉴定,2005,33(增):1 《天津医药》3. 人TSHR抗原决定簇的研究进展,2004,24(2):116 《国外医学》内分泌学分册4. 丙基硫氧嘧啶致严重肝损害2例报道并文献回顾,2004,24 (12):764 《中国实用内科杂志》5. 2型糖尿病患者治疗前后部分骨矿物质代谢指标变化,2004,24 (11):998,《中国老年医学》6. 2型糖尿病患者血清骨钙素与碱性磷酸酶的相关性研究,《兰州大学学报》(医学版),2006,32(6):237. 2型糖尿病肾病与非肾病患者钙磷代谢特点的比较,兰州医学院学报,1999,25(2):36-37 2/18. 老年重症糖尿病合并甲状腺功能减退性心脏病51例回顾性分析,《中国老年医学》,2007,27(15):15099. C反应蛋白在胰岛素抵抗中哦的作用及意义,国际内分泌代谢杂志,2008,28:1410. 2型糖尿病对骨和矿物质代谢的影响 国家核心,《临床荟萃》,2001,16(6):27511. 人TSHR氨基端基因克隆及其在大肠杆菌的表达,大会发言 2005年,第七次全国核医学会议会议12. 人TSHR抗原决定簇的研究,大会发言 2005年8,第七次全国内分泌会议13. 促甲状腺素受体基因突变一个家系研究,《天津医药》,2005,33(4)14. 骨质疏松症治疗药依普黄酮,《国外医学》合成药生化药 制剂分,2000,Vol. 21 独著15. 植物雌激素与雌激素相关疾病,《国外医学》内分泌学分册,2000, Vol. 20 . 金雀黄素抗癌作用的研究进展 ,《国外医学》肿瘤学分册,2000,Vol. 27 . 异黄酮对骨质疏松的预防作用 ,《国外医学》老年医学分册2000,Vol. 21 . Visfatin与糖尿病,国际内分泌代谢杂志,2008,28:1417. 白细胞介素-6受体基因多态性与内分泌疾病的关系,国际内分泌代谢杂志, 2007,27(1):718. 促甲状腺素受体基因突变一个家系研究,天津医药,2005,33(4):19. 先天性甲状腺功能减退症钠碘转运体基因突变研究,中华核医学杂志,2005 , 25(3):16420. TSH受体基因突变致先天性甲状腺功能减退症一例及其家系分析中华内分泌代谢杂志,2006, 22(1):4l21. 甲基强的松琥珀酸钠诱发过敏反应一例,《中华误诊学杂志》,2000, . 特殊表现的嗜铬细胞瘤5例,《中华误诊学杂志》,2000年10月 . 全反式维甲酸治疗急性粒细胞性白血病一例 省级 1990年 兰州医学院学报24。 急性浆细胞性白血病一例 省级 1991年 甘肃医药

syngap1基因突变研究论文

人类基因突变被看做是与生俱来的,并且会伴随人的一生。有一些基因突变是很明显的,刚看到他的时候也就发现了,可是有些基因突变是可以隐藏起来的。有一些基因突变会随着人类的年龄增长而愈演愈烈,而有些是会导致人类死亡的。现在很多基因突变的事情都在世界上公布,人们可以从电视上或者网络上查到。下面我要介绍的这八种基因突变不知道你有没有听说过。 独眼畸形 这种天生的基因突变使得人们不能用两只眼睛来观察世界,这种畸形一般在250人中会有1人患有。脸部会模糊或者鼻子会失去作用,如果碰到这样的情况,一般家长会在孩子出生之前就会选择不要。这种人类基因突变都是遗传因素或者是因为母亲身体中摄入了毒素。树人从图片上可以看到,这个男子看起来就像是一个树人,手脚上都有树的分支。20年来,他一直都是这样的生活,他全身上下都有苔藓,这让他看起来像是在森林里生长的植物。这些在他身上的苔藓可能有12多磅而他总身重也就100磅。他走几步道就会觉得很累因为全身上下多余的体重很沉。有专家认为引起他这种基因突变的原因是一种HPV病毒。有两种HPV病毒,一种可以导致宫颈癌,而另一种可能导致皮肤上有苔,显然,他是属于后者的。当他进入青春期的时候,这些基因也跟随着他开始发展,这些东西是他所不能控制的。

其实睡觉这种事是越睡越困的,并不是睡得越多越好的

有些人只需要睡4个小时就精神抖擞,但有些人睡满8小时还会昏昏欲睡。为什么呢?现在科学家们可能已经发现了其中的原因。

科学家发现了一种罕见的基因突变,该突变可解释为什么有的人根本不需要像很多人那样追求八小时的睡眠。携带变异ADRB1基因的人,到目前为止已经在50多个家庭中发现,他们的睡眠时间比人均睡眠时间少2小时。

他们通常也更乐观,更擅长处理多重任务,更有活力。一项研究发现,这一人群有着更高的疼痛阈值,不受飞行时差影响,寿命也可能更长。为什么会这样呢?这仍然是个谜。加州大学旧金山分校神经病学家、资深作家Louis Ptá?ek说道,“普通人有三分之一的时间花在睡眠上面,但我们对于睡眠却知之甚少。”

“这项研究是一个令人兴奋的新领域,它让我们能够剖析大脑回路的复杂性,以及各种有助于睡眠和觉醒的神经元。”研究论文发表在《神经元》(Neuron)杂志上,它称,这种基因突变意味着人们在清醒期间和快速眼动(REM)睡眠期间会更加活跃。在对老鼠的实验中,科学家们发现,那些携带这种基因突变的老鼠每天需要的睡眠要少55分钟。

该研究的作者、加州大学旧金山分校神经学教授傅颖慧(Ying-Hui Fu,音译)指出,“在我们发现第一个短睡眠基因之前,人们真的没有真正从基因的角度来思考睡眠时间。”“利用人类遗传学的工具来研究睡眠可能很困难,因为人们会使用闹钟、咖啡和药物等手段来改变他们的自然睡眠周期。”

“通过研究他们,我们希望能了解到如何才能睡个好觉,这样我们所有人都能睡得更好,过上更快乐、更健康的生活。”

研究人员现在想要研究ADRB1蛋白在大脑不同部位的功能。他们也在研究其他可能因为拥有不同基因而需要更少睡眠的家庭。

这个和自己的个人体质和精力有关,不同的人精力是不一样的。

肿瘤基因检测论文

在人的基因里面,TP53是非常重要的抑癌基因,在正常细胞中低表达,在恶性肿瘤中高表达。TP53基因翻译的P53蛋白是细胞生长、增殖和损伤修复的重要调节因子。细胞的DNA受损时,P53蛋白阻止细胞停止于G1/S期,把损伤修复,如不能修复则促进细胞凋亡。关于TP53基因突变常见于各种基因检测公司的报告,但是指导方面并不全面,癌度汇总最新的文献报道和基因检测公司的检测报告,希望对患者和家属有助益。

1、为什么抑癌基因的靶向药物开发较难

影响肿瘤发生的基因分为两类:

一种是原癌基因,如EGFR、ALK、KRAS等,这些基因发生了激活突变,驱动了肿瘤的增殖,它们可以比作是汽车的油门,正常时候轻微踏上,结果突变的癌细胞是一直踏着,而且松不开了,因此使用相应的靶向药物去阻断,达到抗肿瘤的目的。一般原癌基因的突变是只在特点的点发生突变才能使得蛋白具有更强的活性,不是随便哪个位点或者那种形式突变都可以的,如EGFR的19del、L858R这些位点,只有这些位点的特点突变形式才能造成EGFR蛋白特定的构象改变,蛋白持续激活,所以针对这些特定的突变位点开发靶向药物稍微容易些。

第二种基因是抑癌基因,如TP53、BRAC1或BRAC2、PTEN、RB1和APC等,它们负责调控肿瘤细胞的增殖,就像是汽车的刹车一样。需要注意的是抑癌基因的突变是比较随机的,基因的任何位置、不管发生任何形式的突变,只要这个突变导致该基因失去功能,或者功能降低,都可能影响到肿瘤的发生。这就导致针对某个抑癌基因开发直接的靶向药物非常困难。比如一个提前终止导致的抑癌基因突变,已经没有了这个基因翻译的功能蛋白了,还能使用什么药物去阻断,现在更多的是在信号通路的上下游想办法,找相应的药物靶点。

图1:肿瘤抑癌基因TP53、PTEN、RB1和APC的突变形式、频率

2、TP53基因的突变情况

TP53是一个抑癌基因,很多患者的基因检测报告发现有该基因的突变。该基因的错义突变、插入或缺失造成的失活突变非常常见。但是如上面所述,TP53的基因突变形式、突变的位点非常复杂,也非常多样性,不大可能完全一致,错义突变更多的降低TP53基因的功能,而无义突变则可能把TP53基因完整地废掉了。原则上TP53的基因突变可以发生在任何地方,因为只要是突变导致P53蛋白失去了功能即可,如下图2所示。临床研究证实肿瘤中的TP53点突变主要发生在高度保守的175、245、248、249、273和282位点,图2的外显子测序检测到的突变分别非常零散,但可能很多突变对肿瘤的发生没有太大影响。

图2:外显子测序检测到的TP53突变分别情况

TP53基因可以在多个肿瘤类型里发生,不同肿瘤类型中TP53基因的突变频率不同,最高的是子宫癌肉瘤,肺腺癌居中也达到了60%多(见图3)。TP53基因在约90%的小细胞肺癌(SCLC)和约50%的非小细胞肺癌(NSCLC)中发生改变。大部分(70%-80%)突变是错义点突变,绝大多数影响了DNA结合结构域(5-8号外显子),偶见纯合型缺失。肺癌中TP53突变与吸烟有关,与非吸烟的肺癌患者相比,常在吸烟的肺癌患者中发现由烟草致癌物质导致的G-T的颠换。当在突变或缺失的P53的肺癌细胞中重新表达野生型的P53时,肿瘤细胞走向凋亡,临床试验证实了P53基因治疗的抗肿瘤活性、可行性和安全性。

一项涵盖12个肿瘤类型,共计3281例肿瘤的检测发现,TP53的平均突变频率约为42%,所以很多基因检测报告测出来TP53突变是正常的,因为这个基因突变频率确实很高。而且研究者已经证实,该基因如果发生突变,肿瘤往往更具侵袭性,预后较差。虽然血液肿瘤里TP53突变突变频率较低(5%-15%),但是该基因突变与临床结果相关度最高,TP53基因突变导致异常核型,较差的预后。也有研究报道,如果晚期卵巢浆液性腺癌患者发生TP53突变,则对化疗产生抗性。如果存在TP53基因的失活突变,则头颈部鳞状细胞癌的患者进行手术治疗的预后较差。与此相反,如果是非小细胞肺癌(NSCLC)存在TP53基因的非失活突变,则生存期较短。癌度需要提醒大家着重注意的是,这些TP53基因突变和预后的研究都是关联性分析研究,其实没有探索清楚里面的机制,权作参考。

图3:TP53基因在不同癌种类型的突变频率,n为检测的样本数目

3、针对TP53基因突变的药物

目前,美国FDA没有批准任何针对TP53的靶向药物,针对TP53突变的基因疗法、靶向肿瘤疫苗和抗癌药物正处于临床试验早期,这些药物包含APR-246(PRIMA-1 MET)、MK-1775、ALT-801、Kevetrin。也有研究携带TP53突变的癌细胞对Aurora A激酶抑制剂Alisertib敏感,该药用于治疗非小细胞肺癌的研究正处于临床II期研究当中。另外,研究表明TP53基因突变可能会影响放射治疗的效果。在肿瘤细胞里导入野生型的TP53基因,重建P53蛋白功能,有助于增加肿瘤对传统放射治疗、化疗的敏感性,这也比较好理解,传统治疗破坏DNA,但是DNA损伤的癌细胞会被P53蛋白阻断,进入凋亡程序,如果P53蛋白失活了,癌细胞就失去了一个检查点,或者这也可能是为何这么多肿瘤都存在TP53的突变,部分也是一种肿瘤在进化上的选择。针对TP53的药物作用机理主要有以下几种;

第一:突变P53蛋白功能再激活,如APR-246(PRIMA-1 MET)可以使突变型P53蛋白重新折叠为和野生型P53蛋白相同的构象,有效激活下游信号分子。另外PRIMA-1还可诱导HSP90的表达,HSP90和突变型的P53蛋白形成复合物,具有与野生型P53类似的转录激活功能。也有研究表明,PRIMA-1还可以增加肿瘤细胞对药物的敏感性。需要注意的是PRIMA-1主要是针对TP53基因的点突变,如果是截断突变就不适合这类药物。

第二:特异性阻断MDM2/MDM4与P53的相互作用,人体内的P53蛋白活性是被负调控的,MDM2/MDM4就是这样的负调控蛋白,也有药物研发的思路是开发针对MDM2/MDM4的抑制剂,将P53蛋白的功能给释放出来。临床研究表明Nutlins-3单独使用,或与化疗联用可有较好的临床效果。类似的药物还有MI-63、Kevetrin等。

其他的治疗措施包含野生型TP53基因导入的基因治疗(下面有详述),以及利用TP53基因的突变,进行协同致死疗法。所谓的协同致死是既然TP53这么重要的基因在肿瘤细胞里失活了,那么就干脆再敲掉一个关键的基因,导致肿瘤细胞凋亡。这个与卵巢癌的靶向药物奥拉帕尼思路是一样的。

图4:TP53基因相关的靶向药物

以上的靶向药物仅限于参考,但是需要明确的是,目前TP53基因突变确实是没有靶向药物,即便是临床药物,也是针对不同的位点。如APR-246是针对TP53基因的三个热点突变R273、R175和R248,如果是一个失活突变,或者不是这三个位点,那么选择参加这种药物的临床试验收益可能会打折扣。当然MK-1775这个药物是这对TP53基因失活突变的。对于这些药物,我们一起期待它们的临床试验结果,及早上市。

4、正常TP53基因进行基因治疗

大部分肿瘤里TP53基因失去了功能,不管是这个基因是点突变,还是失活突变。因此一个美好的、很容易想到的理想就是把正常的TP53基因导入肿瘤细胞,让肿瘤细胞重新表达一个正常的P53蛋白,这样可以促进细胞周期停滞,把那些携带大量变异的肿瘤细胞给阻滞在某个细胞周期,肿瘤细胞凋亡。不过需要着重注意的是导入TP53基因的载体不能是逆转录病毒,该类病毒只能感染分裂复制的细胞,且会整合入宿主基因组引起恶性转化。目前较为成熟的基因治疗载体是腺病毒载体,其不整合如宿主基因组,可感染分裂期和静止期细胞。大量的研究表明腺病毒介导的TP53基因感染肿瘤细胞后,没有明显的副作用,但是治疗效率低,一项I期临床试验中,28例非小细胞肺癌患者接受治疗,50%的患者有TP53基因表达升高和肿瘤细胞发生凋亡,但是仅有两例发生肿瘤消退现象。

世界首个基因治疗药物“重组腺病毒—p53抗癌注射液(今又生)”是2003年获批的。但目前知晓今又生的医生也并不多。一个药品要想获得临床医学的认可,必须基于很多的、连续的临床试验数据,我们看到很多跨国药企的靶向药物,不断地进行相关的临床试验,产生一系列的数据,而这恰恰是该药所欠缺的,该药所属公司的内部缠斗可能会是一个原因,钱和注意力都被用来打官司去了。

北京大学肿瘤医院张珊文教授对该药评论是:首先,药厂说明书将“今又生”定义为广谱抗癌药物,但从临床上看,今又生不能单独用药起作用,而是和传统放化疗结合来用,这个上面我们也阐释过了。其次,很多内科大夫习惯与静脉注射,由于今又生是一种腺病毒制剂,引起的抗原和抗体反应使得药物没到肿瘤病灶就被人体免疫消灭了。应该是将药物直接注射到肿瘤内,如瘤内注射、或经肝动脉泵注射或腹腔灌注。张珊文教授的研究表明,42名鼻咽癌患者联合使用P53基因药物和传统放疗。相比40名单独使用放疗的对照组。患者的5年生存率提高了(见下图,详情可见第六篇参考文献)。另外还有研究报道P53结合放疗治疗局部进展期宫颈癌,5年生存率比单独放疗提高了。在胰腺癌、癌性腹膜炎等也都有研究报道。

图5:鼻咽癌患者接受今又生联合放疗(GRT)与单独放疗(RT)的OS对比

除了今又生这个药物之外,还有一种靶向于突变P53基因的复制选择性腺病毒Onyx-015,该病毒也称为融瘤病毒。国内有类似于Onyx-015融瘤病毒H101进入了III期临床。

关于基因治疗,导入TP53基因我一直是持怀疑态度的,因为我一直怀疑导入一个正常TP53是否能恰当表达,而且肿瘤已经发生且基因突变非常复杂,单独恢复一个抑癌基因的功能似乎于事无补。但是写任何东西必须客观,而客观的依据是文献研究数据。以及基于科学发现所能想到的生物学逻辑。所以现在的理解是如果将病毒载体直接导入肿瘤病灶,在恰当的时间配合传统放疗、化疗是应该可以起到一定效果的,确实也有文献和数据支持。但是单独靠静脉注射这种携带正常TP53基因的人工改造病毒去治疗,是不靠谱的。原因请如上面所阐述。如您有疑问及其他见解欢迎在本文下面回复,我们再进行探讨。

5、诱发TP53基因突变的因素

假如TP53基因可比作人体的卫士,那么就一定多加注意不能让其突变,或者说减少刺激其突变的因素。这其实也就是一种防癌和预防。有研究表明,一些环境和饮食等会直接导致TP53基因的突变:

1、食物中的黄曲霉素B1,所以一定要注意不要使用发霉的食物,这些食物里可能都有黄曲霉素。

2、乙型肝炎病毒感染,这会导致肝细胞癌,其中也涉及到TP53的变化。

3、非黑色素瘤皮肤癌的TP53基因突变与太阳的紫外线接触有关。

4、吸烟可引起TP53突变,与肺癌的发生相关。

癌度有话说:关于TP53基因的梳理是非常困难的,一个是这个基因非常有名,相关的研究论文也很多。但是这个基因虽然频繁地出现在基因检测报告里,但是指导的药物很少。我们集中阅读了一定的文献(远远不止下面引用的),综合写了一篇关于该基因的科普文,总之TP53基因需要结合突变位点、突变形式来选择后续治疗措施,如是否可以参加临床试验,参加哪一种药物的临床试验。本文不敢说全面准确无误。如您有建议或问题、关于本文的疏漏请回复本文交流。

编者:翱宇

参考文献:

1、张仁峰,公蕾,《现代免疫学》2016年第36卷第2期,150-153。

2、Robles AI, et al., Cold Spring Harb Perspect Med. 2016 Jul 22. pii: a026294.

3、Alexandrova EM, et al., Nature. 2015 Jul 16;523(7560):352-6.

4、Levine AJ, et al., Cell 1997; 88: 323-331.

5、Schellens J, et al., J Clin Oncol 2009, 27: 3510.

6、El-Deiry WS, et al., Oncogene 2003, 22: 7486-7495.

7、Jian-ji,et al., PanJournal of Clinical Oncology, Vol 27, No 5 (February 10), 2009: pp. 799-804.

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基因是DNA分子上的一个功能片段,是遗传信息的基本单位,是决定一切生物物种最基本的因子;下面是我整理了基因检测技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!

病毒基因的检测

【关键词】 病毒基因 检测

一 乙型肝炎病毒DNA(HBV-DNA)测定

乙型肝炎是由乙肝病毒引起的以肝脏损害为主要临床特征的急、慢性传染病,严重者可 发展成慢性肝炎、肝硬化和肝癌。在我国,乙肝是危害人类健康的一种主要传染病。

【 参考值】

阴性 (Taqman荧光定量PCR技术)

【临床意义】

是乙型肝炎病毒感染的直接证据,是HBV有活性复制能力及具传染性的确切标志。

2.可定量检测HBV-DNA含量,为临床病情判断、疗效观察提供信息。

的出现先于其他血清学指标(如HBsAg),可早期诊断HBV感染。

4.正常人HBV-DNA为阴性。当HBV-DNA为101~104拷贝/ml时,表明病毒复制水平低,传染性较弱;而当 HBV-DNA>104拷贝/ml时,表明病毒复制水平高,传染性强。

含量测定可为临床药物选择提供依据。

【注意事项】

1.标本可用血清或血浆,避免肝素抗凝,避免反复冻融。

2.标本室温放置不超过4小时。

3.溶血、高胆红素标本影响检测结果。

二 其他病毒DNA测定

(一)人乳头瘤病毒DNA(HPV-DNA)检查

人乳头瘤病毒是一种小的双链DNA病毒,根据核酸相关性分型已发现70余型。该病毒可以感染人的皮肤和黏摸上皮细胞,诱发细胞增生,产生乳头瘤样病变。

【参考值】

阴性 (多重核酸荧光定量PCR技术)

【临床意义】

难以用传统的病毒培养及血清学技术检测,目前主要采用分子生物技术检测HPV-DNA,灵敏度高。

2.可对尿道、阴道、宫颈脱落细胞进行人乳头瘤病毒的检测及分型,判断体内HPV感染状况。

6和11型与尖锐湿疣、喉头鳞状上皮乳头状瘤发生有关;HPV 16、18、31、32型等与宫颈癌发生相关。因此,可用于对HPV高危亚型的诊断,对尖锐湿疣、宫颈癌等疾病的诊断与筛查具有重要意义。

检测可用于考核疗效与预后。

【注意事项】

1.用无菌拭子取尿道、阴道、宫颈分泌物于无菌试管或无菌瓶中。

2.标本采集应严格按无菌操作,避免污染。并及时送检。

(二)人类巨细胞病毒DNA(HCMV-DNA)检查

HCMV是疱疹病毒科成员,人类普遍易感,多为隐性或潜伏感染。在免疫功能低下、缺陷或抑制情况下,可发生成人HCMV感染,常呈弥漫性病变,严重者甚至死亡。

【参考值】

阴性 (荧光探针杂交PCR技术)

【临床意义】

1.用于临床HCMV感染的快速诊断。

2.用于临床免疫抑制 治疗过程中体内HCMV感染的快速诊断与疗效监测。获得性免疫缺陷综合征等患者HCMV感染的诊断与疗效监测。

技术检测HCMV的敏感性高,且HCMV-DNA的出现早于临床症状或血清学标记物的出现,可早期诊断 HCMV感染。

4.妊娠早期感染HCMV可引起胎儿先天畸形,产前检测HCMV-DNA有利于优生优育。

5.连续监测巨细胞病毒的含量变化可了解病毒的复制状况,从而为疾病的早期诊断与药物疗效提供直接的病原学依据。

【注意事项】

采用EDTA抗凝全血或脑脊液标本,采集后及时送检。

(三)单纯疱疹病毒DNA(simplex herpes virus, HSV-DNA)

单纯疱疹病毒是一种有囊膜的双股DNA病毒,分为I型和II型。近年来,HSV是性传播疾病、病毒性脑炎等疾病的重要病原体。

【参考值】

阴性 (荧光探针PCR技术)

【临床意义】

1.用于检测人血清样本或体液样本中的单纯疱疹病毒并可同时分型,辅助诊断HSV感染性疾病。

I型感染主要引起口唇疱疹、疱疹性结膜炎、脑炎和皮肤性疱疹,HSV II型主要引起生殖器疱疹, HSV-DNA检测可辅助诊断上述疾病,并可用于考核疗效与预后。 【注意事项】

1.血清用无菌注射针头抽取静脉血2ml于无菌肝功管中。

2.分泌物用无菌棉拭子采集标本,女性取宫颈或阴道分泌物,男性取精液或前列腺液,将取样后的棉拭子放入无菌试管或无菌瓶中。

3.脑脊液抽取脑脊液于无菌玻璃瓶中。

(四)EB病毒DNA(EB virus,EBV-DNA)

EBV属于丫疱疹病毒科,主要经涎液传播,PCR技术可灵敏地检测出标本中的EBV-DNA,满足临床诊断、 治疗需要。

【 参考值】

阴性 (荧光探针杂交PCR技术)

【临床意义】

1.可快速检测血液、脑脊液、组织、尿液中的EB病毒,为EB病毒感染提供直接证据。

病毒临床上与鼻咽癌传染性单核细胞增多症、霍奇金病等的发病密切相关。

【注意事项】

1.检测标本可采用EDTA抗凝全血、脑脊液、咽拭子、尿液、病变组织等。

2.标本采集时严格按无菌操作,并及时送检。

三 RNA病毒测定

丙型肝炎病毒RNA(HCV-RNA)检测

丙型肝炎病毒是一种单链正股RNA病毒,引起丙型病毒性肝炎。丙型病毒性肝炎多因输血或血制品而引起,在输血者中还存在无症状的HCV携带者。

【参考值】

阴性(RT-PCR,荧光定量PCR技术)

【临床意义】

1.有助于HCV感染的早期诊断。

阳性提示HCV复制活跃,传染性强。

转阴提示HCV复制受抑,预后较好。

4.连续观察HCV-RNA,结合抗-HCV的动态变化,可作为丙肝的预后判断和干扰素等药物疗效的评价指标。

【注意事项】

1.标本可用血清或血浆,用无菌注射针头抽取静脉血2~3ml于无菌肝功管或EDTA抗凝管中送检。避免肝素抗凝,避免反复冻融。

2.标本室温放置不超过4小时。

3.溶血、高胆红素标本影响检测结果。

参 考 文 献

[1]杨振,祁自柏,李河民.病毒基因检测技术的 发展趋势. 《 中国生物制品学杂志》,2006年01期.

[2]徐丽.利用基因工程进行PHB相关基因的克隆和烟草转化[D].山东师范大学,2000年.

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基因突变的研究进程论文

由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因结构的改变,就叫做基因突变。 1个基因内部可以遗传的结构的改变 。又称为点突变,通常可引起一定的表型变化 。广义的突变包括染色体畸变。狭义的突变专指点突变。实际上畸变和点突变的界限并不明确,特别是微细的畸变更是如此。野生型基因通过突变成为突变型基因。突变型一词既指突变基因,也指具有这一突变基因的个体。 基因突变通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期;同时基因突变和脱氧核糖核酸的复制、DNA损伤修复、癌变和衰老都有关系,基因突变也是生物进化的重要因素之一,所以研究基因突变除了本身的理论意义以外还有广泛的生物学意义。基因突变为遗传学研究提供突变型,为育种工作提供素材,所以它还有科学研究和生产上的实际意义。

ATP synthase,既ATP合成酶ATP合成酶利用线粒体膜间的高H浓度导致的H回流到MATRIX的过程,催化ADP+Pi => ATP的反映发生.如果ATP合成酶无效了,那线粒体膜间会维持一个很高的酸度,也就是高H,但ATP并没有产生.楼上说的NADH DEHYDROGENASE根本不对, 这个酶作用的结果是把H从线粒体的MATRIX移到膜间去,NADH + H+ + CoQ + 4H+in → NAD+ + CoQH2 + 4H+out , 他坏了不会对H浓度造成影响,但确实会导致ATP中断产生,因为线粒体内膜的电势差消失了.

遗传与人类健康''可以从以前人的身体素质和现在人对比'''重点写现在人突出的身体问题如肥胖'力量'身体的耐力等等'''基因突变可以写这些年应为环境的变化气候的反常使得人出现畸形'''

遗传与变异 ---新形式下的基因突变 ( 2005动物科学院 X X X ) 摘要:染色体:1、染色体的结构 有丝分裂中期,每一染色体都具有两条染色单体,称为姐妹染色体。两单体之间由着丝粒连接,着丝粒处凹陷缩窄,称初级缢痕。着丝粒将染色体划分为短臂(p)和长臂(q)。在短臂和长臂的末端分别有一特化部位称为端粒。某些染色体的长、短臂上还可见凹陷缩窄的部分,称为次级缢痕。人类近端着丝粒染色体的短臂末端有一球形结构,称为随体。2、染色体的类型 人类染色体分为三种类型:中着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体和近端着丝粒染色体。3、染色体的数目 人类体细胞(二倍体细胞,2n)染色体数目为46条(23对,2n=46),其中22对为常染色体,1对为性染色体(女性的两条性染色体为形态相同的XX染色体;男性只有一条X染色体,另一条是较小的Y染色体);正常生殖细胞(单倍体细胞,n)是23条染色体(n=23)。 关键词:遗传;变异;基因突变 遗传从现象来看是亲子代之间的相似的现象,即俗语所说的“种瓜得瓜,种豆得豆”。它的实质是生物按照亲代的发育途径和方式,从环境中获取物质,产生和亲代相似的复本。 遗传是相对稳定的,生物不轻易改变从亲代继承的发育途径和方式。因此,亲代的外貌、行为习性,以及优良性状可以在子代重现,甚至酷似亲代。而亲代的缺陷和遗传病,同样可以传递给子代。 遗传是一切生物的基本属性,它使生物界保持相对稳定,使人类可以识别包括自己在内的生物界。 变异是指亲子代之间,同胞兄弟姊妹之间,以及同种个体之间的差异现象。俗语说“一母生九子,九子各异”。世界上没有两个绝对相同的个体,包括挛生同胞在内,这充分说明了遗传的稳定性是相对的,而变异是绝对的。 生物的遗传与变异是同一事物的两个方面,遗传可以发生变异,发生的变异可以遗传,正常健康的父亲,可以生育出智力与体质方面有遗传缺陷的子女,并把遗传缺陷(变异)传递给下一代。 遗传和变异的物质基础 生物的遗传和变异是否有物质基础的问题,在遗传学领域内争论了数十年之久。 在现代生物学领域中,一致公认生物的遗传物质在细胞水平上是染色体,在分子水平上是基因,它们的化学构成是脱氧核糖核酸(DNA),在极少数没有DNA的原核生物中,如烟草花叶病毒等,核糖核酸(RNA)是遗传物质。 真核生物的细胞具有结构完整的细胞核,在细胞质中还有多种细胞器,真核生物的遗传物质就是细胞核内的染色体。但是, 细胞质在某些方面也表现有一定的遗传功能。人类亲子代之间的物质联系是精子与卵子,而精子与卵子中具有遗传功能的物质是染色体,受精卵根据染色体中DNA蕴藏的遗传信息,发育成和亲代相似的子代。 一、遗传与变异的奥秘 俗话说“种瓜得瓜,种豆得豆”,这是生物遗传的根本特征。人类与其他生物一样,在世代的交替中,子女(子代)总是保持着父母(亲代)的某些基本特征,这种现象就是遗传。但子代又会与亲代有所差异,有的差异还很明显。子代与亲代的这植钜炀褪潜湟臁R糯�捅湟焓巧��淖罨�咎卣髦�唬�ü��镆淮��姆敝程逑殖隼础? 遗传和可以遗传的变异都是由遗传物质决定的。这种遗传物质就是细胞染色体中的基因。人类染色体与绝大多数生物一样,是由DNA(脱氧核糖核酸)链构成的,基因就是在DNA链上的特定的一个片段。由于亲代染色体通过生殖过程传递到子代,这就产生了遗传。染色体在生物的生活或繁殖过程中也可能发生畸变,基因内部也可能发生突变,这都会导致变异。 如遗传学指出:患色盲的父亲,他的女儿一般不表现出色盲,但她已获得了其亲代的色盲基因,她的下一代中,儿子将因获得色盲基因而患色盲。 我们观察我们身边很多有生命的物种:动物、植物、微生物以及我们人类,虽然种类繁多,但在经历了很多年后,人还是人,鸡还是鸡,狗还是狗,蚂蚁、大象、桃树、柳树以及各种花草等等,千千万万种生物仍能保持各自的特征,这些特征包括形态结构的特征以及生理功能的特征。正因为生物界有这种遗传特性,自然界各种生物才能各自有序地生存、生活,并繁衍子孙后代。 大家可能会问,生物是一代一代遗传下来,每种生物的形态结构以及生理功能应该是一模一样的,但为什么父母所生子女,一人一个样,一人一种性格,各有各自的特征。又如把不同人的皮肤或肾脏等器官互相移植,还会发生排斥现象,彼此不能接受,这又如何解释呢?科学家研究的结果告诉我们,生物界除了遗传现象以外还有变异现象,也就是说个体间有差异。例如,一对夫妇所生的子女,各有各的模样,丑陋的父母生出漂亮的孩子,平庸的父母生出聪明的孩子,这类情况也并不罕见。全世界恐怕很难找出两个一模一样的人,既使是单卵双生子,外人看起来好像一模一样,但是与他们朝夕相处的父母却能分辨出他们之间的微细差异,这种现象就是变异。人类中多数变异现象是由于父母亲遗传基因的不同组合。每个孩子都从父亲那里得到遗传基因的一半,从母亲那里得到另一半,每个孩子所得到的遗传基因虽然数量相同,但内容有所不同,因此每个孩子都是一个新的组合体,与父母不一样,兄弟姐妹之间也不一样,而形成彼此间的差异。正因为有变异现象,人类才有众多的民族。人们可以很容易地从人群中认出张三、李四,如果没有变异,大家全都是一个样子,社会上的麻烦事就多了。除了外形有不同,变异还包括构成身体的基本物质--蛋白质也存在着变异,每个人都有他自己特异的蛋白质。所以,如果皮肤或器官从一个人移植到另一个人身上便会发生排斥现象,这就是因为他们之间的蛋白质不一样的缘故。 还有一类变异是遗传基因的突变,这类突变往往是由环境中的条件所诱发的,这种突变的基因还可以遗传给下一代。许多基因突变的结果会造成遗传病。 变异也可以完全由环境因素所造成,例如患小儿麻痹症后遗的跛足,感染大脑炎后形成的痴呆等这些性状都是由环境因素所造成的,是因为病毒感染使某些组织受损害,造成生理功能的异常,不是遗传物质的改变,所以不是遗传的问题,因此也不会遗传给下一代。 总之,遗传与变异是遗传现象中不可分离的两个方面,我们有从父母获得的遗传物质,保证我们人类的基本特征经久不变。在遗传过程中还不断地发生变异,每个人又在一定的环境下发育成长,才有了人类的多种多样。 二、遗传变异的科学理论 遗传的分子基础 (一)遗传物质的存在形式 (1)染色体是遗传物质的载体,遗传信息以基因的形式蕴藏于DNA分子中; (2)每个人体体细胞含两个染色体组,每个染色体组的DNA构成一个基因组; (3)广义的基因组包括细胞核染色体基因组和线粒体基因组; (4)人类细胞核染色体基因组中90%左右为DNA重复序列,10%为单一序列; (5)多基因家族是真核基因组中重要的结构之一。 (二)基因的结构及其功能 、真核生物基因的分子结构 (1)、基因的DNA序列由编码序列和非编码序列两部分构成,编码序列是不连续的,被非编码序列分隔开,形成镶嵌排列的断裂形式,因此称为断裂基因;编码序列称为外显子,非编码序列称为内含子; (2)、在每个外显子和内含子的接头区存在高度保守的一致序列,称为外显子-内含子接头,即在每个内含子的5’端开始的两个核苷核为GT,3’端末尾是AG,特称之为GT-AG法则; (3)、真核生物基因的大小相关悬殊,外显子和内含子的关系也不是固定不变的; (4)、DNA分子两条链中,5’→3’链称为编码链,其碱基排列序列中储存着遗传信息;3’→5’链称为反编码链,是RNA合成的模板; (5)、每个断裂基因中第一个外显子和最后一个外显子的外侧都有一段不被转录的非编码区,称为侧翼序列,其上有一系列调控序列,对基因的表达起调控作用。这些结构包括: ①启动子:位于基因转录起始处,是RNA聚合酶的结合部位,能启动基因转录。 ②增强子:位于基因转录起始点的上游或下游,能增强启动子转录,提高转录效率; ③终止子:位于3’端非编码区下游的一段序列,在转录中提供转录终止信号。 、基因的复制 (1)、基因的复制是以DNA复制为基础的,每个DNA分子上有多个复制单位(复制子); (2)、每个复制子有一个复制起点,从起点开始双向复制,在起点两侧各形成一复制叉; (3)、DNA聚合酶只能使DNA链的3’端加脱氧核苷核,故复制只能沿5’→3’方向进行; (4)、与复制叉同向的新链复制是连续的,速度也较快,称为前导链;与复制叉反向的新链复制是不连续的(先要在RNA引物存在下合成一个个冈崎片段,然后在DNA连接酶作用下补上一段DNA),速度也较慢,称为后随链;故DNA的复制是半不连续复制; (5)、复制后的DNA分子都含有一条旧链和一条新链,故DNA的复制又是半保留复制。 、基因的表达 基因表达是DNA分子中所蕴藏的遗传信息通过转录和翻译形成具有生物活性的蛋白质或通过转录形成RNA发挥功能作用的过程。 (1)、转录:是在RNA聚合酶催化下,以DNA为模板合成RNA的过程。 ①新合成好的RNA称为不均一核RNA(也叫核内异质RNA,hnRNA); ②hnRNA要经过“戴帽”和“加尾”以及剪接等加工过程才能形成成熟的mRNA。 (2)、翻译:是以mRNA为模板指导蛋白质合成的过程。 ①mRNA分子中每3个相邻的碱基为三联体,能决定一种氨基酸,称为密码子; ②翻译后的初始产物大多无功能,需经进一步加工才可成为有一定活性的蛋白质。 、基因表达的调控(了解操纵子学说) 、基因的突变 (1)、基因突变的概念:基因突变是DNA分子中的核苷核序列发生改变,导致遗传密码编码信息改变,造成基因表达产物蛋白质的氨基酸变化,从而引起表型的改变。 (2)、基因突变的方式 ①碱基替换 也叫点突变,包括转换和颠换两种方式。其后果可以造成同义突变、错义突变、无义突变或终止密码突变(延长突变)等生物学效应。 ②移码突变 是DNA分子中某一位点增加或减少一个或几个碱基对,造成该位点以后的遗传编码信息全部发生改变。 ③动态突变 微卫星DNA或短串联重复序列,尤其是三核苷酸的重复,在靠近基因或位于基因序列中时,其重复次数在一代一代的传递中会出现明显增加的现象,导致某些遗传病的发生。 (3)、基因突变的修复 ①切除修复 是一种多步骤的酶反应过程,首先将受损的DNA部位切除,然后再合成一个片段连接到切除的部位以修补损伤。 ②重组修复 又称复制后修复,是在DNA受损产生胸腺嘧啶二聚体(T-T)以后,当DNA复制到损伤部位时,再与T-T相对应的部位出现切口,完整的DNA链上产生一个断裂点。此时,在重组蛋白作用下,完整的亲链与有重组的子链发生重组,亲链的核苷酸片段补充了子链上的缺失。重组后亲链的切口在DNA聚合酶作用下,以对侧子链为模板,合成单链DNA片段来填补,随后在DNA连接酶作用下,以磷酸二酯键使新片段与旧链相连接,而完成修复过程。 2、遗传的细胞基础 染色质:在间期细胞核,染色质的功能状态不同,折叠程度也不同,分为常染色质和异染色质两种。1、常染色质 在细胞间期处于解螺旋状态,具有转录活性,呈松散状,染色较浅;2、异染色质 在细胞间期处于凝缩状态,很少进行转录或无转录活性,染色较深;3、性染色质 在间期细胞核中染色体的异染色质部分显示出来的一种特殊结构,有两种:(1)、X染色质 正常女性间期细胞核中有一个染色较深,大小约为10nm的椭圆形小体(了解Lyon假说)。(2)、Y染色质 正常男性间期细胞核用荧光染料染色后,核内可见一个圆形或椭圆形的强荧光小体,直径为3nm左右。 染色体:1、染色体的结构 有丝分裂中期,每一染色体都具有两条染色单体,称为姐妹染色体。两单体之间由着丝粒连接,着丝粒处凹陷缩窄,称初级缢痕。着丝粒将染色体划分为短臂(p)和长臂(q)。在短臂和长臂的末端分别有一特化部位称为端粒。某些染色体的长、短臂上还可见凹陷缩窄的部分,称为次级缢痕。人类近端着丝粒染色体的短臂末端有一球形结构,称为随体。2、染色体的类型 人类染色体分为三种类型:中着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体和近端着丝粒染色体。3、染色体的数目 人类体细胞(二倍体细胞,2n)染色体数目为46条(23对,2n=46),其中22对为常染色体,1对为性染色体(女性的两条性染色体为形态相同的XX染色体;男性只有一条X染色体,另一条是较小的Y染色体);正常生殖细胞(单倍体细胞,n)是23条染色体(n=23)。 (三)人类的正常核型:色体数目、形态结构特征的分析叫核型分析。1、非显带核型 根据丹佛体制,将正常人类体细胞的46条染色体分为23对7个组(A、B、C、D、E、F和G组)。在描述一个核型时,首先写出染色体总数(包括性染色体),然后是一个“,”号,最后是性染色体。正常男性核型描述为46,XY;女性为46,XX。2、显带核型 用各种特殊的染色方法使染色体沿长轴显现出一条条明暗交替或深浅相间的带,故又叫带型。根据ISCN规定,描述一特定带时,需要写明4项内容:①染色体号;②臂号;③区号;④带号。 遗传的基本规律:孟德尔提出的分离定律和自由组合定律以及摩尔根提出的连锁与交换定律构成了遗传的基本规律,通称为遗传学三大定律。分离律说的是遗传性状有显隐性之分,这样具有明显显隐性差异的一对性状称为相对性状。相对性状中的显性性状受显性基因控制,隐性性状由一对纯合隐性基因决定。杂合体往往表现显性基因的性状。基因在体细胞中成对存在,在形成配子时,彼此分离,进入不同的子细胞。减数分裂时同源染色体彼此分离,分别进入不同的生殖细胞是分离律的细胞学基础。自由组合律是说生物在形成配子时,不同对基因独立行动,可分可合,以均等的机会组合到同一个配子中去。减数分裂过程中非同源染色体随机组合于生殖细胞是自由组合律的细胞学基础。连锁与交换律是说位于同一条染色体上的基因是互相连锁的,它们常一起传递(连锁律),但有时也会发生分离和重组,是因为同源染色体上的各对等位基因进行了交换。减数分裂中,同源染色体联会和交换是交换律的细胞学基础。 单基因性状的遗传:遗传性状受一对基因控制的,称单基因性状的遗传。单基因性状又叫质量性状。1、决定某种遗传性状的等位基因,在传递时服从分离律;2、当决定两种遗传性状的基因位于不同对染色体上时,这两种单基因性状的传递符合自由组合律。3、如果决定两种遗传性状的基因位于同一对染色体上时,它们的传递将从属于连锁与交换律。 多基因性状的遗传:由多基因控制的性状往往与单基因性状不同,其变异往往是连续的量的变异,称为数量性状。每对基因对多基因性状形成的效应是微小的,称为微效基因。微效基因的效应往往是累加的。多基因遗传性状除受多基因遗传基础影响外,也受环境因素影响。(熟悉多基因遗传假说,了解多基因遗传的特点) 遗传的变异:(一)染色体异常与疾病;染色体异常类;形成机; 数目畸变 整倍性改变 单倍体 多倍体 双雄受精,双雄受精,核内复制 非整倍性改变 亚二倍体 染色体不分离,染色体丢失 超二倍体 结构畸变 缺失(del) 受多种因素影响,如物理因素、化学因素和生物因素等 重复(dup) 倒位(inv) 易位(t) 环状染色体 双着丝粒染色体 等臂染色体 1、一个个体内同时存在两种或两种以上核型的细胞系,这种个体称嵌合体。 2、染色体结构畸变的描述方式有简式和详式两种。 (二)人类的单基因遗传病1、常染色体显性遗传(AD)病 (1)、AD系谱特点:①致病基因位于常染色体上,遗传与性别无关;②患者双亲中至少有一方是患者,但多为杂合体;③患者与正常个体结婚,后代有1/2的发病风险;④系谱中可看到连续传递现象。 (2)、其它AD类型:①不完全显性或半显性,是指杂合体的表现型介于显性纯合体与隐性纯合体的表现型之间;②不规则显性,是指杂合体由于某种原因不一定表现出相应的症状,即使发病,但病情程度也有差异;③共显性,是指一对等位基因无显隐性之分,杂合状态下,两种基因的作用都能表现出来;④延迟显性,有显性致病基因的杂合体在生命早期不表现出相应症状,当到一定年龄后,其作用才表达出来。 2、常染色体隐性遗传(AR)病 (1)、AR系谱特点:①致病基因的遗传与性别无关,男女发病机会均等;②患者双亲往往表型正常,但都是致病基因的携带者,患者的同胞中约有1/4的可能将会患病,3/4表型正常,但表型正常者中2/3是可能携带者;③系谱中看不到连续传递现象,常为散发;④近亲婚配后代发病率比非近亲婚配后代发病率高。 (2)、常见AR病:苯丙酮尿症、白化病、先天性聋哑、高度近视和镰状细胞贫血等。 3、X连锁显性遗传(XD)病 (1)、XD系谱特点:①系谱中女性患者多于男性患者,且女患者病情较轻;②患者双亲中至少有一方是患者;③男性患者后代中,女儿都为患者,儿子都正常;女性患者后代中,子女各有1/2的患病风险;④系谱中可看到连续传递现象。 (2)、常见XD病:抗维生素D性佝偻病。 4、X连锁隐性遗传(XR)病 (1)、XR系谱特点:①人群中男性患者远多于女性患者;②双亲无病时,儿子可能发病,女儿则不会发病;③由于交叉遗传,患者的兄弟、舅父、姨表兄弟和外甥各有1/2的发病风险;④如果女性是患者,父亲一定是患者,母亲一定是携带者或患者。 (2)、常见XR病:甲型血友病、红绿色盲。 5、Y连锁遗传(YL)病 全男性遗传 (三)多基因遗传病 1、有关多基因遗传病的几个重要概念 (1)、易感性 在多基因遗传病中,由多基因遗传基础决定某种多基因病发病风险高低。 (2)、易患性 由遗传基础和环境因素共同作用,决定了一个个体是否易于患病。 (3)、发病阈值 当一个个体的易患性高达一定水平即达到一个限度时,这个个体就将患病,这个易患性的限度称为阈值。 (4)、遗传度 在多基因遗传病中,易患性受遗传基础和环境因素的双重影响,其中遗传基础所起作用大小的程度称为遗传度或遗传率。一般用百分率(%)来表示。 2、多基因遗传病的特点 (1)、有家族聚集倾向,患者亲属的发病率高于群体发病; (2)、随着亲属级别的降低,患者亲属的发病风险迅速降低; (3)、近亲婚配时,子女患病风险增高; (4)、发病率有种族(或民族)差异。 三、遗传与变异在当代 人类基因组计划的工作草图已于今年的6月26日绘制完成,但要将全部30多亿个碱基完全装配完成还需要一段时间,预计要到明年的6月份。即使完成了人类基因组计划的“精图”,也只是我们认识人类基因功能的开始,完全弄清基因的功能及其相互间的作用,至少还要40年的时间。毋庸赘言,这是一项浩繁巨大的工程。 迄今为止,人们对整个人类基因组中所含有的基因数目尚存争议,有人说是3万,有人说是14万,相差非常大。在整个人类基因组序列中,只存在1%的差异,就是这1%的差异导致了人种、肤色、身高、眼睛、胖瘦以及疾病的易感性等方面的不同。科学家除继续研究基因的数量和功能外,基因在多大程度上受外界环境和体内因素的影响以及这种改变是否可以一代代地延续下去,也是需要解决的问题。 上述问题涉及到后成说(epigenetics)这一范畴。后成说是研究通过其他的化学途径,而不是通常所说的碱基突变,使基因活性发生半永久性改变的一门科学。后成说的重要性一直存有很大争议。如果后成说真有科学依据的话,那么它将是解释不同个体之间,甚至不同物种之间存在差异的关键所在,同时还将是疾病发生的一个重要机制。 不同基因的表达:基因含有合成蛋白质的指令,蛋白质合成的过程称为基因表达。但是遗传学家们很早以前就知道通过对DNA链碱基上的化学基团进行修饰来调控基因表达、影响蛋白质的合成。最常见的修饰方式是基因的甲基化(甲基是由一个碳原子和三个氢原子组成的基团),即在基因上添加甲基基团,结果常常会终止基因表达。 科研人员通过对某些哺乳动物的研究发现,此类修饰只存在于个体中,而不遗传给后代,因为这种修饰在精子和卵子细胞中常常被清除。最近有人发现,后成特征在小鼠中可以遗传。在悉尼大学生化学家怀特劳博士所做的实验中,遗传学相同的小鼠,同其父母相比,更像它们的母亲。因为它们继承了其母亲的卵子DNA的甲基化类型。该型甲基化在决定小鼠毛色中起着非常重要的作用。 怀特劳博士小组的大量的研究数据表明,要探明动物是如何把物理特征或疾病易感性传给后代的,有必要先搞清可遗传的后成特征。如果后成特征可遗传,那么这些特征所引起的疾病应能够像普通的基因突变一样在家系之间传递。该研究小组对小鼠的后成标记在传代过程中如何关闭和表达进行了深入地研究。研究人员将一个可以产生特异类型红细胞的基因(称为转基因)导入具有相同遗传学特征小鼠的基因组中(接受该基因的小鼠称之为转基因鼠)。研究发现这些转基因小鼠体内的转基因正以不同的方式表达。有些转基因小鼠体内40%的红细胞表达该基因,而另一些则根本就不表达。同时该小组还对小鼠毛色进行了研究,发现与毛色有关的DNA甲基化增高与转基因的不表达(或称为“沉默”表达)有关。但是在这种情况下,后成性改变可来自父方,也可以来自母方。 令人费解的是,虽然这种基因表达的沉默现象至少可以维持三代,但不是不可逆转的。在该型的后代小鼠与非同类小鼠交配时,发现在后代小鼠中不存在甲基化和表达沉默现象,转基因又可在小鼠的幼崽中获得表达。如果这种基因沉默和再活化现象是自然发生的话,那么就可以解释个体之间和代与代之间差异的原因。 后成说还可以解释物种之间的差异。最近普林斯顿大学的迪尔格曼通过两种相近小鼠的交配,将多个小鼠基因上的后成特征破坏。这些小鼠相互之间不能进行正常的交配,并且它们杂交的后代表现为生长异常。研究人员认为这种生长异常与杂交后代基因上的甲基化模式破坏有关。他们推测后成性效应非常显著,仅靠改变这些特征就可以造就新物种。 大家都知道,物种的产生是遗传变异逐渐积累的结果。但是,迪尔格曼认为有些物种出现之快不是该假说所能解释的。所以物种后成说的假设有一定优势。例如,甲基化可以迅速地关闭整条基因的表达,并引起根本的改变。这种改变足以阻止新的品种与旧品种之间的杂交,尤其是阻止新物种的产生。 四、结论 变异基因的表达:许多生物学家对此种假说表示不屑。基因序列虽不能完全解释动物的特征,但是至少可以解释一些由基因突变所引起的疾病。 疾病基因突变假说的倡导者把癌症作为经典的实例,来说明在个体DNA水平上,到底有多少碱基差错才能导致肿瘤。但加州大学伯克利分校的杜斯博格博士不同意这一观点,认为癌症并不是由基因异常引起的,而是由另一形式的后成现象 染色体异常引起的。 根据癌症基因突变假说,指导细胞分裂和死亡的基因突变使正常的细胞分裂和死亡过程遭到破坏,导致细胞不受控制地生长。但是,最近杜斯博格博士领导的研究小组报道,至今还没有人证实突变的基因会使正常的细胞变为癌细胞。他还指出,如果突变基因对细胞分裂具有显著影响的话,为什么有些情况下,突变发生的数月甚至数年后才发展为癌症,这是非常奇怪的现象。他认为可以用后成性非整倍现象对上述问题加以解释,非整倍性是指细胞具有错误的染色体个数。 在细胞分裂时,染色体排列整齐,通过纺锤体(一种蛋白质的支架)分配到子代细胞中。杜斯博格推测,致癌的化学物质可以影响纺锤体,因此,造成子代细胞具有或多或少的染色体。由于这种错误分配的染色体不稳定,细胞分裂时染色体之间相互混合并发生非自然的重组。 大多数重组对细胞而言是至关重要的,但最终会产生一个分裂异常的细胞。产生这种异常细胞的概率非常小,这种低概率事件可以解释为什么从接触致癌物质到细胞发生癌变,要经过这么长时间。细胞的非整倍性是5000多种肿瘤的一种显著特征。 与个体碱基突变相比,染色体数的增加或减少使细胞表征发生显著改变。因为染色体数目的改变(即非整倍性),可以导致成千上万种蛋白质活性发生改变,而不仅仅是一种或两种蛋白质,导致细胞分裂的失控。假如这种假说成立的话,那么现在试图通过定点修复癌基因来治疗癌症的策略将毫无效果。 杜斯博格博士10年前曾因自己的假说而声名狼藉,他认为人类免疫缺陷病毒(HIV)并不能引起艾滋病。一系列的HIV和艾滋病的研究表明,杜斯博格的理论是极其荒谬的。这严重地损害了他的声誉,因此,他的其他理论也很容易被人忽视。但是,他的非整倍性假说似乎非常有价值。癌症中非整倍体的普遍性尚需进一步阐明。

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