线粒体遗传病解析VIP专享VIP免费

线粒体遗传病线粒体遗传病1981年，剑桥大学的Anderson小组测定了人的mtDNA序列1987年，Wallac，mtDNA突变可引起疾病1898年，正式命名为mitochondrion(线粒体)1857年，首次发现1963年，Schatz，分离到完整的mtDNA生物的遗传DNA的分布主要在染色体上细胞质内细胞核遗传细胞质遗传（所以说，染色体是DNA的主要载体）例：紫茉莉叶色的遗传LouiswithinbredcornLouiswithhybridcornMitochondrialDNAmutationscanhelpintheproductionofhybridcorn!什么是线粒体遗传病什么是线粒体遗传病（（mitochondrialdiseasesmitochondrialdiseases））线粒体遗传病是由于mtDNA的突变所导致。有性生殖的方式决定了线粒体遗传属于母系遗传。（细胞质遗传）1987年首次提出线粒体病概念，目前已经发现100多种疾病与线粒体DNA突变有关。线粒体病线粒体病(mitochondriopathy)(mitochondriopathy)的定义的定义因遗传缺陷引起线粒体代谢酶的缺陷导致因遗传缺陷引起线粒体代谢酶的缺陷导致ATPATP合成障碍合成障碍，能量产生不足而出现的一组多系统疾病，也称为线粒体细胞，能量产生不足而出现的一组多系统疾病，也称为线粒体细胞病病(mitochondrialcytopathy)(mitochondrialcytopathy)。也可见散发病例。。也可见散发病例。线粒体的主要功能体现在氧化磷酸化系统：产生能量，生成线粒体的主要功能体现在氧化磷酸化系统：产生能量，生成氧自由基，调节程序化细胞死亡氧自由基，调节程序化细胞死亡,,即细胞凋亡即细胞凋亡(apoptosis)(apoptosis)。。mtDNAmtDNA的结构特征的结构特征线粒体是动物细胞核外唯一的含有DNA(mitochondrialDNA，mtDNA)的细胞器。其遗传特点表现为非孟德尔遗传方式，又称核外遗传线粒体基因组特点线粒体基因组特点线粒体基因组全长线粒体基因组全长16569bp16569bp；；不与组蛋白结合，呈裸露闭环双链状，根据其转不与组蛋白结合，呈裸露闭环双链状，根据其转录产物在录产物在CsClCsCl中密度的不同分为重链和轻链；中密度的不同分为重链和轻链；重链（重链（HH链）富含鸟嘌呤，轻链（链）富含鸟嘌呤，轻链（LL链）富含胞链）富含胞嘧啶。嘧啶。线粒体基因组构成线粒体基因组构成mtDNAmtDNA分为编码区与非编码区分为编码区与非编码区编码区：编码区：各基因之间排列极为紧凑，部分区域出现重叠，各基因之间排列极为紧凑，部分区域出现重叠，无内含子，缺少终止密码子，仅以无内含子，缺少终止密码子，仅以UU或或UAUA结尾。结尾。非编码区非编码区控制区（控制区（DloopDloop）：）：1122bp1122bp，，HH链复制起始点，链复制起始点，HH链和链和LL链的启动子，保守序列。链的启动子，保守序列。LL链复制起始区链复制起始区编码区为保守序列，包括编码区为保守序列，包括3737个基因：个基因：22个基因编码线粒体核糖体的个基因编码线粒体核糖体的rRNArRNA（（16S16S、、2S2S））2222个基因编码线粒体中的个基因编码线粒体中的tRNAtRNA1313个基因编码与线粒体氧化磷酸（个基因编码与线粒体氧化磷酸（OXPHOSOXPHOS）有关的蛋白质）有关的蛋白质。。mtDNAmtDNA结构结构16569bp16569bpComplexⅠComplexⅠComplexⅢComplexⅢComplexⅣComplexⅣATPase8/6ATPase8/6rRNArRNAtRNAtRNA线粒体基因组遗传半自主性ComplexComplexSubunitsSubunitsNuclearNuclearmtDNAmtDNAⅠⅠ4141343477ⅡⅡ444400ⅢⅢ1111101011ⅣⅣ1313101033ATPaseATPase1414121222838370701313半保留复制半自主性的细胞器100多种蛋白质中，只有10种左右是线粒体自身合成的，其它蛋白质是由核基因组编码的线粒体遗传系统线粒体遗传系统仍需依赖于仍需依赖于细胞核遗传系统细胞核遗传系统线粒体的复制线粒体DNA的复制：D－环复制、θ复制、滚环复制等线粒体的复制分裂、芽生等线粒体基因的突变线粒体基因的突变点突变点突变大片段重组大片段重组mtDNAmtDNA数量减少数量减少点突变点突变大片段重组大片段重组mtDNAmtDNA数量减少数量减少mtDNAmtDNA点突变点突变2/32/3发生于编码发生于编码tRNAtRNA、、rRNArRNA的基因的基因1/31/3点突变发生于编码点突变发生于编码mRNAmRNA的基因的基因点突变点...