臨床生物化學/遺傳性疾病的生物化學與分子生物學診斷概述
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生物是多樣的，人類也不例外。除一卵雙生外，不可能存在二個遺傳完全相同的個體。在分子水平分析這些遺傳學上決定性差異的性質和效應是人類生化遺傳學的主要內容。
遺傳的基本生物學單位是基因。基因的功能有遺傳與變異兩個方面，復制、轉錄、修復體現了遺傳特性，即保守性；基因突變和重排則體現了變異。變異的積累引起生物的多態性，生物得以發展和進化。但變異也有許多情況給人類帶來負面影響，產生疾病。這些變異通過遺傳保守性傳給下一代，造成遺傳性疾病的發生。
遺傳性疾病的發生是遺傳物質變異所致，但發病是通過遺傳物質的表達物質蛋白質（酶）表現所致。
1949年，Pauling等發現鐮狀細胞貧血患者的血紅蛋白與正常血紅蛋白的電泳遷移速度不同，他們認為這是由于兩種血紅蛋白分子間存在化學差異所致，首次提出了“分子病”的概念。分子病是指蛋白質分子合成異常引起的疾病，但是蛋白質分子的合成是由基因控制的，是由DNA分子上的堿基序列決定的。如果DNA分子的堿基序列或調控元件發生改變，那么由它所控制合成的蛋白質分子的結構或合成數量也就發生相應的變化，由此可能引起一系列的病理生理變化，導致疾病。這種疾病是由于核酸分子結構是異常導致蛋白質分子結構異常，核酸調控表達異常導致蛋白質分子合成數量異常，故稱分子病。遺傳性疾病中由于人體內某種酶的遺傳缺陷而產生的疾病，一般稱為先天性代謝缺陷。但酶就是蛋白質分子，因此先天性代謝缺陷和分子病嚴格來說很難區分，只是不同年代用不同研究方法提出的概念而已。目前一般來說酶分子異常導致的疾病稱先天性代謝缺陷，結構蛋白缺陷稱分子病。但其本質都是核苷酸分子的異常。迄今發現有上千種，如血紅蛋白病、血漿蛋白病。由于酶合成異常所致的先天性代謝缺陷病有：酶缺陷而導致的中間產物積累的半乳糖血癥；導致底物積累的糖原貯積癥I型；導致代謝終產物缺乏的白化癥；導致旁路代謝加強副產物積累的苯丙酮尿癥和酶活性升高導致產物生成增多的痛風癥等。其中苯丙酮尿癥和血紅蛋白病是研究較多、較深入的疾病。（表15-1）
表15-1 遺傳性疾病舉例
| 蛋白質變異（分子病） | 病癥 |
| 血紅蛋白 | 鐮狀紅細胞病 |
| 珠蛋白 | 珠蛋白生成障礙性貧血 |
| 酶變異（先天性代謝缺陷） | |
| 已糖激酶 | 已糠激酶缺乏型溶血性貧血 |
| 半乳糖-1-磷酸尿苷轉移酶 | 半乳糖血癥 |
| 酪氨酸酶 | 白化病 |
| 磷酸化酶激酶 | 糖原貯積癥 |
| β-葡萄苷酸酶 | β-葡糖苷酸酶缺乏癥 |
| 苯丙氨酸羥化酶 | 苯丙酮尿癥 |
| 黃嘌呤氧化酶 | 黃嘌呤尿癥（或痛風） |
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