医学遗传学专业知识宣讲讲义.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,医学遗传学专业知识宣讲,第1章 绪论,一些医学问题需要用遗传学的理论和方法解决,例,:1.,为什么有原发性高血压病家族史的人更易患高血,压病,?,2,.,第一胎生了一个先天缺陷的婴儿，第二胎也为先,天缺陷患儿的危险有多大,?,3,.,唐氏综合征,(1/800),是如何发生的,?,4,.,为什么有些人注射链霉素会引起耳聋,(,或听力下降,),医学遗传学是研究人类疾病与遗传的关系，主要研究遗传病的发生机制、传递规律、诊断、治疗和预防等，力图控制遗传病的在一个家庭中的再发生，降低人群中遗传病的发生率，为提高人类健康素质做贡献。,1.1 医学遗传学的重要性和简史,有些疾病是由遗传因素直接导致的，或基本上由遗传决定，但需要一定的环境诱因，如：,并指,DMD,白化病,一、医学遗传学的重要性,有些疾病是由环境因素和遗传因素交互作用产生的，如：高血压、脊柱裂等。,有些疾病基本上是由环境因素导致的，如：传染性疾病、外伤等。,脊柱裂,禽流感,约1.3%有严重的出生缺陷或先天畸形,遗传病对我国人群的影响,我国每年大约有1500万新生儿,7080%涉及遗传因素：1315万,50%由染色体畸变引起：112万,自然流产约占15%,已存活的儿童，住院就诊的约有1/41/3患与遗传有关的疾病,人群中，约 3 5 患某种单基因病,约 15 20 患某种多基因病,约 1 患染色体病,体细胞遗传病中的恶性肿瘤构成我国不同地区人群死亡原因的第一或第二位。,我国人群中智力低下的发生率约2.2，其中1/3以上有多基因、单基因或染色体改变的基础。,遗传病对我国人群的影响,据估计，每个人都是56种有害基因的携带者，这称为遗传负荷（genetic load）。,二、医学遗传学发展简史,1865，孟德尔植物杂交实验(分离和自由组合规律)，1900年被重新发现是遗传学的基础。,1900年发现ABO血型系统。,1902年对尿黑酸尿症的研究，首次提出先天性代谢病的概念。,1903年，指出短指（趾）为显性性状，这是人类显性遗传的第一例。,1908,年，提出,Hardy-Weinberg,定律。,1909,年,，提出多因子遗传。,以上研究是早期医学遗传学的发展。,Morgan,基因论,(1926),是细胞遗传学的开始。,1952,年，徐道觉发现低渗处理技术；,1956,年，蒋有兴和,Levan A,证明人类的体细胞染色体数为,46,条；,1959,年，发现先天愚型细胞多一条,21,号染色体；同年，发现,Turner,综合征患者的性染色体组成为,XO,；,Klinefelter,综合征患者的性染色体组成为,XXY,。,1960,年，制定了人类染色体命名的丹佛体制（,Denver system,）；,60,年代末到,70,年代末先后建立人类染色体显带技术和人类染色体高分辨显带技术，使人类细胞遗传学的研究更加深入。,人类细胞遗传学,1941,年 提出“一个基因一种酶”学说，后来修改为“一个基因一种多肽”理论；,1952,年证明糖原贮积症,型与葡萄糖,-6-,磷酸酶（,G6P,）缺陷有关，,1953,年证明苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸羟化酶（,PAH,）缺陷所致；,1949,年,Pauling L,对镰状细胞贫血症患者的血红蛋白,(HbS),电泳分析，提出分子病（,molecular disease,）的概念；,1956,年证实,HbS,的珠蛋白,链第,6,位氨基酸由谷氨酸突变为缬氨酸。,人类生化遗传学,Watson,和,Crick,，,1953,年,DNA,双螺旋结构的发现标志着分子遗传学的开始。,1967,年破译全部遗传密码；,1968,年发现限制性核酸内切酶；,1970,年发现反转录酶。,20,世纪,70,年代，限制性内切酶的使用使研究者首次能够对,DNA,进行可控的操作。,1978,年,Y W Kan,（简悦威）基因诊断；,80,年代出现聚合酶连反应（,PCR,）技术。,1977,年双脱氧核苷酸法测序技术诞生；,90,年代初荧光自动测序将,DNA,测序带入自动化时代，启动了人类基因组计划,（,HGP,）。,分子细胞遗传学,疾病基因组学,生物信息学,表观遗传学,优生科学,遗传伦理学,体细胞遗传学,生态遗传学,医学遗传学其他分科,群体遗传学,免疫遗传学,药物遗传学,肿瘤遗传学,发育遗传学,行为遗传学,临床遗传学,1.2 人类基因组计划,人类基因组计划（human genome project,HGP）是20世纪90年代初开始的全球范围的全面研究人类基因组的重大科学项目。,整体目标阐明人类遗传信息的组成和表达，发现所有人类基因并阐明其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息，使得人类第一次在分子水平上全面地认识自我。,HGP的基本任务是建立人类基因组的结构图谱，即遗传图、物理图与序列图，通过测序阐明人类基因组DNA 3.210,9,bp的序列。,遗传图（,genetic map),又称连锁图,(linkage map),，它是以具有遗传多态性的遗传标记为“路标”，以遗传学距离厘摩（,1%,的重组率等于,1 cM,）为图距的基因组图。,物理图（,physical map,）是以一段已知核苷酸序列的,DNA,片段，称为序列标签位点（,sequence tagged site,，,STS,）为“位标”，以,bp,、,kb,和,Mb,作为图距的基因组图。,序列图（,sequence map,）即为人类,3.210,9,bp,的序列图谱。,人类基因组的结构图谱,2004,年,10,月,21,日，,Nature,杂志公布了人类基因组序列图，标志,HGP,结构基因组学的完成。,随着HGP结构基因组学任务的基本完成，科学家们又启动了后基因组计划。它主要研究基因组的功能，即功能基因组学。,HGP在医药、生物技术领域的贡献,HGP对人类疾病基因研究的贡献,HGP对疾病诊断、治疗和预防的贡献,HGP对生物技术的贡献,HGP对制药工业的贡献,1.3 遗传病的概念、特点和分类,遗传病的经典概念,生殖细胞或受精卵的遗传物质在数量、结构和功能上发生改变并按一定的方式向后代传递发育形成的疾病。,现代遗传病的概念,体细胞遗传物质改变并传递给子细胞形成的细胞克隆所产生的病变、遗传因素和环境因素共同作用导致的疾病也归入遗传病的范畴。,遗传病的概念,（一）,遗传病的传播方式,（二）遗传病的发病基础,（三）,遗传病的数量分布,（四）遗传病的先天性,（部分遗传病）,（五）遗传病的家族性,（部分遗传病）,遗传病的特点,垂直传递特征,（除体细胞遗传病外）,AD,AR,遗传病的分类,（一）染色体病,（二）单基因病,（三）多基因病,（四）线粒体遗传病,（五）体细胞遗传病,染色体病,染色体病是染色体结构或数目异常引起的一类疾病，如Down氏综合征。,单基因病,单基因病是疾病的发生由“单”基因（或一对基因）的突变所致。又包括AD、AR、XD、XR、Y连锁遗传。,单基因病不多见，但由于其遗传性，危害很大。,表 一些常染色体显性遗传病举例,疾病中文名称,疾病英文名称,OMIM,染色体定位,家族性高胆固醇血症,familial hypercholesterolemia,143890,19p13.2,遗传性出血性毛细血管扩张,hemorrhagic telangiectasia,187300,9q34.1,遗传性球形红细胞症,elliptocytosis,130500,1p36.2-p34,急性间歇性卟淋症,porphyria,acute intermittent,176000,11q23.3,迟发性成骨发育不全症,osteogenesis imperfecta,type I,166200,17q21.31-q22,成年多囊肾病,polycystic kidney disease,adult,173900,16p13.3-p13.12,-,珠蛋白生成障碍性贫血,alpha-thalassemias,141800,16pter-p13.3,短指（趾）症A1型,brachydactyly,type A1,112500,2q35-q36,特发性肥大性主动脉瓣下狭窄,supravalvular aortic stenosis,185500,7q11.2,遗传性巨血小板病，肾炎和耳聋,Fechtner syndrome,153640,22q11.2,Noonan综合征,Noonan syndrome 1,163950,12q24.1,神经纤维瘤,neurofibromatosis,type I,162200,17q11.2,结节性脑硬化,tuberous sclerosis,191100,16p13.3，9q34,多发性家族性结肠息肉症,adenomatous polyposis of the colon,175100,5q21-q22,Peutz-Jeghers综合征,Peutz-Jeghers syndrome,175200,19p13.3,Von Willebrand病,Von Willebrand disease,193400,12p13.3,肌强直性营养不良,dystrophia myotonica 1,160900,19q13.2-q13.3,多基因病,多基因病是由两对或两对以上基因和环境因素共同作用所致的疾病。如先天性畸形及若干人类常见病（高血压、动脉粥样硬化、糖尿病、哮喘、自身免疫性疾病、老年痴呆、癫痫、精神分裂症、类风湿关节炎、智能发育障碍等）。,线粒体遗传病,线粒体遗传病是由线粒体DNA缺陷所引起的疾病，包括Leber遗传性视神经病等。,表 一些mtDNA突变相关的疾病,突变,相关基因,表型,nt-3243,tRNA,Leu(UUR),MELAS、PEO、NIDDM/耳聋,nt-3256,tRNA,Leu(UUR),PEO,nt-3271,tRNA,Leu(UUR),MELAS,nt-3303,tRNA,Leu(UUR),心肌病,nt-3260,tRNA,Leu(UUR),心肌病/肌病,nt-4269,tRNA,Ile,心肌病,nt-5730,tRNA,Asn,肌病(PEO),nt-8344,tRNA,Lys,MERRF,nt-8356,tRNA,Lys,MERRF/MELAS,nt-15990,tRNA,Pro,肌病,nt-8993,A6,NARP/LEIGH,nt-11778,ND4,LHON,nt-4160,ND1,LHON,nt-3460,ND1,LHON,nt-7444,COX1,LHON,nt-14484,ND6,LHON,nt-15257,Cyt6,LHON,体细胞遗传病,体细胞遗传病(somatic cell genetic disorder)只在特异的体细胞中发生，体细胞基因突变是此类疾病发生的基础。这类疾病包括恶性肿瘤、白血病、自身免疫缺陷病以及衰老等。,The End,