中南大学线粒体病Mitochondrialdisease目录正常线粒体DNA的结构及遗传特点1线粒体病的遗传特点2线粒体基因突变、相关疾病及其治疗3CONTENTS正常线粒体DNA的结构及遗传特点线粒体基因组线粒体是细胞质中独立的细胞器，也是动物细胞核外唯一的含有DNA(mitochondrialDNA，mtDNA)的细胞器。每个正常人的细胞内约有几百到几千个线粒体，每个线粒体内约有2-10mtDNA拷贝。线粒体DNA的结构特点三人类的mtDNA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。四线粒体的H链是12种多肽链、12SrRNA、16SrRNA和14种tRNA的转录模板，L链是1种多肽链和8种tRNA转录的模板。一人mtDNA是一个长为16,569bp的双链闭合环状分子，外环含G较多,称重链(H链)，内环含C较多，称轻链(L链)二mtDNA结构紧凑，没有内含子，唯一的非编码区是D环区，长1,122bp左右。D环区包括mtDNA重链复制起始点，重轻链转录的启动子。Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.DonecluctusnibhsitametsemvulputatevenenatisbibendumorcipulvinarmtDNA与nDNA不同mtDNA其分子上无核苷酸结合蛋白，缺少组蛋白的保护1线粒体内无DNA损伤修复系统，mtDNA易发生突变并容易得到保存2每个线粒体内含有2~10个拷贝的mtDNA分子3每个细胞可具有数千个mtDNA分子4线粒体DNA的复制◌D环复制(取代环复制):不对称复制。特点:两条链的复制起点不在同一点上，一条链先复制，另一条链保持单链而被取代;当一条链复制到一定程度时才暴露出另一条链的复制起点，另一条链才开始复制；复制方式为半保留复制，由线粒体的DNA聚合酶完成。H链复制起始点(O)与L链复制起始点(O)相隔2/3个mtDNA。线粒体基因的转录三线粒体中的tRNA兼用性较强，1个tRNA可以识别几个简并密码子一两条链均有编码功能两条链从D-环区的启动子处同时开始以相同的速率转录，L链按顺时针方向转录，H链按逆时针方向转录二mtDNA的基因之间无终止子tRNA基因通常位于mRNA基因和rRNA基因之间Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Donecluctusnibhsitametsemvulputatevenenatisbibendumorcipulvinar线粒体DNA的遗传学特征(一)mtDNA具有半自主性线粒体是一种半自主细胞器，受线粒体基因组和核基因组两套遗传系统共同控制线粒体DNA的遗传学特征mtDNA编码13种蛋白质，绝大部分蛋白质亚基和其他维持线粒体结构和功能的蛋白质都依赖于nDNA编码，在细胞质中合成后，经特定转运方式进入线粒体。线粒体DNA的遗传学特征mtDNA基因的表达受nDNA的制约，线粒体氧化磷酸酶化系统的组装和维护需要nDNA和mtDNA的协调，二者共同作用参与机体代谢调节。呼吸链即电子(包括H+)的传递链，起自NADH，终端为02，NADH→02共产生3个ATP，其间任何环节缺陷将导致电子传递障碍。线粒体DNA的遗传学特征(二)线粒体基因组所用的遗传密码和通用密码不完全等同1.UGA不是终止信号，而是色氨酸的密码2.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3.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个终止密码子(UAA，UAG，AGA，AGG)(三)mtDNA为母系遗传母亲将她的mtDNA传递给儿子和女儿，但只有女儿能将其mtDNA传递给下一代。线粒体DNA的遗传学特征(四)mtDNA的突变率极高原因:1.mtDNA中基因排列紧凑，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。2.mtDNA是裸露的分子，不与组蛋白结合。3.mtDNA位于线粒体内膜附近，直接暴露于呼吸链代谢产生的超氧离子和电子传递产生的羟自由基中，极易受氧化损伤。4.mtDNA复制频率较高，复制时不对称,缺乏有效的DNA损伤修复能力。线粒体病的遗传特点线粒体病的遗传特点线粒体病(mitochondrialdisease,MD):以线粒体结构或功能异常为主要病因的一大类疾病。细胞病变或损伤最敏感的指标之一，是分子细胞病理学检查的重要依据。特点:1.MD多数由于线粒体DNA改变而引起。2.MD具有母系遗传的特点。3.MD多为神经、肌肉系统疾病。线粒体遗传病的突变类型1.碱基突变●错义突变:也称氨基酸替换突变，主要与脑脊髓性及神经性疾病有关,常见有Leber遗传性视神经病和神经肌病。所...
