安徽医科大学基础医学院：《分子生物学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第5章 基因结构和表达变化与疾病的关系

第五章 基因结构和表达变化 与疾病的关系

第五章 基因结构和表达变化 与疾病的关系

基因结构与表达异常与疾病 ·蛋白质是生命的物质基础，人体各种生命现象 和生命过程主要是通过蛋白质的生理功能体现。 ·疾病的本质是由各种原因引起蛋白质的质和量 的改变的导致的蛋白质空间结构的紊乱。 ·蛋白质的质和量的改变从分子生物学角度讲， 又是基因结构及表达的改变的结果，故基因结 构与表达的改变是疾病发生发展的重要机制

基因结构与表达异常与疾病 • 蛋白质是生命的物质基础，人体各种生命现象 和生命过程主要是通过蛋白质的生理功能体现。 • 疾病的本质是由各种原因引起蛋白质的质和量 的改变的导致的蛋白质空间结构的紊乱。 • 蛋白质的质和量的改变从分子生物学角度讲， 又是基因结构及表达的改变的结果，故基因结 构与表达的改变是疾病发生发展的重要机制

第一节不同基因通过不同机制导致疾病发生 蛋白质功能紊乱是疾病发生的基因病理机制，但 不同的基因通过不同机制引起蛋白质功能紊乱。 基因结构改变 环境因素影响了基因的表达 外源致病基因的进入表达：产生了毒性蛋白；产 生了合成非蛋白毒性物 质的酶。 3

3 第一节 不同基因通过不同机制导致疾病发生 蛋白质功能紊乱是疾病发生的基因病理机制，但 不同的基因通过不同机制引起蛋白质功能紊乱。 基因结构改变 环境因素影响了基因的表达 外源致病基因的进入表达：产生了毒性蛋白；产 生了合成非蛋白毒性物 质的酶

一、 基因结构改变导致蛋白质结构或 量变化引起疾病 由于体内外各种因素改变了某基因特定的 DNA序列碱基组成和排列顺序，导致DNA一 级结构发生改变，改变了基因结构即基因突 变。其分子机制可以是替换、插入或缺失， 因而产生不同的突变类型

一、基因结构改变导致蛋白质结构或 量变化引起疾病 由于体内外各种因素改变了某基因特定的 DNA序列碱基组成和排列顺序，导致DNA一 级结构发生改变，改变了基因结构即基因突 变。其分子机制可以是替换、插入或缺失， 因而产生不同的突变类型

(一)基因突变的多种类型 1. 点突变是单个碱基的改变：转换和颠换 2. 缺失是一个或多个核苷酸的丢失 3. 插入是一个或多个核苷酸的增加 4. 倒位是一段核苷酸序列方向倒转 基因突变还分为配子突变与体细胞突变 动态突变指串联重复序列（拷贝数）随世代的传 递而改变

(一) 基因突变的多种类型 1. 点突变是单个碱基的改变：转换和颠换 2. 缺失是一个或多个核苷酸的丢失 3. 插入是一个或多个核苷酸的增加 4. 倒位是一段核苷酸序列方向倒转 基因突变还分为配子突变与体细胞突变 动态突变指串联重复序列（拷贝数）随世代的传 递而改变

基因突变的类型 1.点突变：单个碱基的改变 在基因一级结构的某个位点上，一种碱基 被另一种碱基取代。 分为： 转换 (transition) 颠换 (transversion)

基因突变的类型 1. 点突变:单个碱基的改变 在基因一级结构的某个位点上，一种碱基 被另一种碱基取代。 分为： 转换 （transition） 颠换 （transversion）

基因突变的类型 2.缺失(delelation)是一个或多个核苷 酸的丢失：在基因一级结构中某个位点 上，一个核苷酸或一段核苷酸序列丢失 造成的基因结构改变。 3.插入(insertion)

基因突变的类型 2. 缺失（delelation）是一个或多个核苷 酸的丢失：在基因一级结构中某个位点 上，一个核苷酸或一段核苷酸序列丢失 造成的基因结构改变。 3. 插入（insertion）

基因突变的类型 4.倒位是一段核苷酸序列方向倒转：基因 内部的DNA序列重组，使一段DNA序 列的方向倒转。 5.配子突变与体细胞突变 6.动态突变指串联重复拷贝数随世代的传 递而改变(dynamic mutation)

基因突变的类型 4. 倒位是一段核苷酸序列方向倒转：基因 内部的DNA序列重组，使一段DNA序 列的方向倒转。 5. 配子突变与体细胞突变 6. 动态突变指串联重复拷贝数随世代的传 递而改变（dynamic mutation）

(二)不同的基因突变引起不同的遗传效应 (1)基因突变引起遗传密码的改变：根据基因 突变产生的遗传效应不同分为 a.同义突变(consense mutation) b.错义突变 (missense mutation) c.无义突变(nonsense mutation) d.移码突变(fame-shifting mutation

(1)基因突变引起遗传密码的改变：根据基因 突变产生的遗传效应不同分为 (二) 不同的基因突变引起不同的遗传效应 a. 同义突变 (consense mutation) b. 错义突变 (missense mutation) c. 无义突变 (nonsense mutation) d. 移码突变（frame-shifting mutation）

。同义突变(same sense mutation): 密码子发生改变，但所编码的氨基 酸不变。 例如：CUU CUC CUG亮氨酸

• 同义突变(same sense mutation)： 密码子发生改变, 但所编码的氨基 酸不变。 例如：CUU CUC CUG → 亮氨酸