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医学遗传学

医学遗传学. （medical genetics). 王 春 涛 生 物学 教 研 室 E-mail:wangchuntao525@126.com. 授课安排及说明. 主要教学参考书及杂志. 1. 医学遗传学 李 璞 主编 2. 医学遗传学 夏家辉 主编 3.Mendelian Inheritance in Man McKusik 4. 临床遗传学彩色图谱 刘全章 主编 5. 中华遗传学杂志 6. 国际遗传学杂志（原国外医学遗传学分册）. 考核方案. 1. 平时成绩： 15% 2. 讨论课： 10%

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Presentation Transcript

  1. 医学遗传学 （medical genetics) 王 春 涛 生 物学 教 研 室 E-mail:wangchuntao525@126.com

  2. 授课安排及说明

  3. 主要教学参考书及杂志 1.医学遗传学 李 璞 主编 2.医学遗传学 夏家辉 主编 3.Mendelian Inheritance in Man McKusik 4.临床遗传学彩色图谱 刘全章 主编 5.中华遗传学杂志 6.国际遗传学杂志（原国外医学遗传学分册）

  4. 考核方案 1.平时成绩：15% 2.讨论课：10% 3.期末考试：75%

  5. 第一章 绪 论 一、医学遗传学概念及遗传病概述 二、医学遗传学的分支学科 三、医学遗传学的地位 四、医学遗传学的发展简史

  6. 一、医学遗传学概念 Medical Genetics：医学与遗传学相结合的边缘性学科，是研究人类疾病与遗传关系的科学。 研究对象——遗传病(genetic disease) 研究内容：遗传病发病机制、传递方式、诊断、治疗、预防方法。

  7. 二、遗传病的概述 （一）遗传病的概念 遗传病:由遗传物质改变而引起的疾病。 基因(gene) 染色体(chromosome)----DNA • 生殖细胞和受精卵遗传物质改变的效应 • 体细胞遗传物质改变的效应

  8. （二）遗传病的基本特征 ①先 天 性 ④“终生性” ②垂直传递 ⑤“罕见性” ③家 族 性 容易混淆的问题 先天性疾病与遗传病、家族性疾病与遗传病

  9. （三） 遗传病的类型 单基因病（monogenic disease） 多基因病（polygenic disease） 遗 传 病 染色体病（chromosomal disease） 体细胞遗传病

  10. 单基因病 (monogenic disease)： 单基因病：由单基因突变所导致的疾病。 常染色体显性遗传病 (AD) 常染色体隐性遗传病 (AR) 分 类 X连锁显性遗传病 (XD) X连锁隐性遗传病 (XR) Y连锁遗传病

  11. 多 基 因 病 多基因病(polygenic disease)： 多基因病的遗传基础不是一对基因，而是涉及到许多对基因，同时需要环境因素的作用。

  12. 脊 柱 裂

  13. 染 色 体 病 (chromosome disease) 由于染色体数目或结构的改变而导致的疾病称为染色体病。

  14. 先 天 愚 型

  15. 体 细 胞 遗 传 病 体细胞内遗传 物质改变而引 起的疾病，如 肿瘤、先天 畸形。

  16. （四）遗传病对我国人群的危害 我国大约有1500万新生儿 约1.3 %有严重的出生缺陷或先天畸形 70~80%涉及遗传因素：13~15万 自然流产约占15 % 50%由染色体畸变引起：112万 已存活的儿童，住院就诊的约有1/4 ~1/3患儿与遗传有关的疾病。

  17. 遗传病对我国人群的危害 • 我国人群中约25%的人受遗传病累积：单基因 病约 3％～5％，多基因病约 15％～20％， 染色体病约 1％。 • 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。

  18. 遗传病对我国人群的危害 • 智力低下的发生率约为2.2％，其中1/3以上有多基因、单基因或染色体改变的基础。 • 未受累的人群中，据估计平均每个人都携带有5～6个隐性有害基因。

  19. 二、分支学科： 细胞遗传学 分子遗传学 生化遗传学 医学遗传学 肿瘤遗传学 群体遗传学 药物遗传学 免疫遗传学 行为遗传学

  20. 1)细胞遗传学(cytogenetics) 研究人类正常染色体及染色体数目和结构异常所引起的疾病。 猫叫综合征 先天愚型 XYY综合征

  21. 46，XY或 46，XX

  22. 核型: 47，XX(Y)，+ 21

  23. XYY综合征 核型： 47，XYY

  24. 5p-综合征(猫叫综合征) 核型:46，XX（XY），del（5）（p15.1）

  25. 2)生化遗传学(biochemical genetics) 在蛋白质或酶水平研究遗传病---分子病、先 天性代谢病。 例：镰状细胞贫血：(sickle cell disease) 病因：血红蛋白β链第6位谷氨酸(GAG)被缬氨酸(GUG)取代

  26. 镰状细胞贫血 ( Sickle cell disease, HbS )

  27. 镰状红细胞阻塞血管示意图

  28. 3)分子遗传学 (mo1ecular genetics) 从分子水平研究基因的结构及基因突变而引起的基因病。

  29. CAAT box TATA box Enhancer Exon RNA 蛋白质 AATAAA GC box Intron 真核细胞基因的分子结构示意图 转录 翻译 DNA 逆转录 复制 复制

  30. 假肥大肌营养不良 致病基因(DMD)定位于Xp21.1-p21.3,人类基因中已知最大的基因, 编码抗肌萎缩蛋白。

  31. 人类基因组计划 （human genom project ，HGP） 1986 年诺贝尔奖获得者Dulbecco提出 1990年美国国会批准用15年的时间（1990－2005）拨款30亿美元完成HGP，英、德、法、日、中相继加入。

  32. 人类基因组计划的内容： 1.阐明人类基因组 DNA 3.0×109核苷酸的序列。 2.揭示人类基因组中约2万5千多个结构基因的全 部序列，阐明其在染色体上的位置。 3.破译人类全部遗传信息。

  33. 人类基因组的基本构图已完成 2000年6月26日美国总统克林顿和英国首相布莱尔宣布人类基因组测序工作草图诞生。 2001年2月15日美、英、日、法 、德、中六国国际人类基因组测序 联合体发表人类基因组测序分析结果。 2003年4月宣称完成人类基因组测序。

  34. 后基因组计划---功能基因组学 • 蛋白质组学

  35. 三 、医学遗传学在医学教育中的地位 • 医学遗传学的研究领域 • 遗传病的危害 • 医学遗传学的发展趋势

  36. 医学遗传学在医学教育中的地位 生物化学 生物化学 内科学 内科学 免疫学 免疫学 外科学 外科学 微生物学 微生物学 妇产科学 妇产科学 遗传病 生理学 生理学 儿科学 儿科学 病理学 病理学 预防医学 预防医学 口腔医学 口腔医学 药理学 药理学

  37. 医 学 遗 传 学 基础医学和临床 医学的桥梁学科 前沿学科 临床工作、研究的基础

  38. 遗传病对我国人群的影响 • 新生儿中，约1.3%有严重出生缺陷，70～80%涉及遗传因素； • 自然流产占全部流产的7%，其中50%是染色体畸变造成； • 城市儿童死亡原因中，遗传病、先天畸形、恶性肿瘤占首位； • 儿童医院的住院患儿约1/4 ～1/3患有遗传相关性疾病； • 人群总体20% ～ 25%患有遗传相关性疾病。

  39. 医学遗传学的发展趋势 个体水平 （染色体病） 群体水平 细胞水平 （分子病） 控制遗传病的发生 与流行----预防 分子水平

  40. 医学遗传学在医学教育中的地位 • 21世纪生命科学的带头学科之一 • 推动医学领域的发展：基因诊断、基因治疗、人类基因组计划---为遗传病、心、脑血管病、糖尿病、精神病、癌症等复杂疾病防治提出新的方向和策略。 • 医学教育的重要基础学科 教学•科研•社会实践相结合

  41. 四、 医学遗传学发展简史 细胞遗传学 1923年：Painter TS，2n＝48条，XX、XY。 1952年：Hsu TC，低渗处理法；1956年：Tjio JH，46条。 1959年：21三体；Turner；Klinefelter；染色体病。 1960年：Denver体制。1961年：Lyon。 1970年：Caspersson T，染色体显带技术。1975年：高分辨。 20世纪80年代：FISH技术。

  42. 分子遗传学 1865年：Mendel G发表《植物杂交试验》，揭示了生物遗传性状的分离和自由组合规律。

  43. McCarty M Avery OT MacLeod CM 1944年Avery O T、McLeod C M和 McCarthy在肺炎链球菌上进行的转化因子研究表明，遗传物质是DNA，这奠定了分子遗传学的基础。

  44. 1953年Watson J D和 Crick F H C关于DNA双螺旋结构的发现标志着分子遗传学的开始。

  45. 分子遗传学 1967年：Holley RW，Khorana HG，Nirenberg MW破译 ——genetic code 1968年：Arber W，Smith H，Nathans D发现限制性酶。 1977年：Sanger F，双脱氧核苷酸法分析DNA序列。 1985年：Mullis K提出聚合酶链式反应(PCR)。 20世纪90年代：人类基因组计划(HGP)。

  46. 生化遗传学 1902年：Garrod A首次提出先天性代谢病概念，AR。 1941年：Beadle GW和Tatum EL， 红色链孢霉突变 “一个基因一种酶”。 1949年：Pauling L，镰状细胞贫血症、“分子病”。 1956年：Ingram VM，珠蛋白6 Glu 谷→ 6 Val缬。

  47. 我国医学遗传学的发展 在20世纪50年代以前，ABO血型分布、红绿色盲频率等的调查报告。 1962年开始了人类细胞遗传学的研究。 1978年才成立中国遗传学会。 1978年开始，出版了《国外医学遗传分册》。 1984年，出版了《遗传与疾病》这一专业性期刊。 1986年，中华医学会医学遗传学专业委员会成立，这标志着我国医学遗传学的发展进入了一个新的阶段。

  48. 80年代以来，在医学遗传学各分支学科方面的研究硕果累累。 细胞遗传学方面，不仅推广了高分辨染色体显带技术，而且出版了《中国人类染色体异常目录》，在染色体病的产前诊断上，已达到国际水平。 在基因诊断上，对苯丙酮尿症（PKU）、甲型血友病和假肥大型（Duchenne型）肌营养不良症、地中海贫血等的基因诊断均已应用于临床实践；在基因治疗上，对乙型血友病的治疗已达到国际水平。 1992年，《遗传与疾病》更名为《中华医学遗传学杂志》 1994年以来，我国建立了中国人类基因组计划（CHGP）并加人HUGO，参与HGP的研究工作并取得进展。推动我国的医学遗传研究的迅速发展。

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