醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)/遺傳多態(tài)現(xiàn)象
| 醫(yī)學(xué)電子書 >> 《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)》 >> 單基因病 >> 遺傳多態(tài)現(xiàn)象 |
| 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ) |
|
|
|
遺傳多態(tài)現(xiàn)象（genetic polymorphism）是指在一個群體中，同時和經(jīng)常存在的兩種或兩種以上的變異型或基因型，每種類型的頻率比較高，一般認為每種變異型超過1％即可定為多態(tài)現(xiàn)象，不足1％的稱為罕見變異型。
人類存在多種遺傳多態(tài)現(xiàn)象（多態(tài)性），主要有染色體多態(tài)性、酶和蛋白質(zhì)多態(tài)性、抗原多態(tài)性的DNA多態(tài)性五類。
1.染色體多態(tài)性 染色體的多態(tài)性又稱異態(tài)性（heteromorphism)是指正常人群中經(jīng)常可見到各種染色體形態(tài)的微小變異。這種變異主要表現(xiàn)為同源染色體大小形態(tài)或著色等方面的變異。多態(tài)性是可遺傳的，并且通常僅涉及一對同源染色體中的一個。例如表現(xiàn)的D和G組的隨體增大、重復(fù)（雙隨體）或缺如，短臂的長短，1、9、16號染色體的次縊痕區(qū)加長或縮短，染色體著線粒區(qū)的熒光強度變異等。Y染色體長臂的長度變異，可大于F組，也可小于G組，這種變異可能有民族差異。
染色體多態(tài)性的臨床意義尚不清楚，在產(chǎn)前診斷中，染色體多態(tài)性可分胎兒細胞和母體細胞；可探討異常染色體不分離的來源，有利于對患者家庭進行婚育的指導(dǎo)。此外，可用于鑒定不同個體，對法醫(yī)學(xué)中的親權(quán)鑒定有一定的意義。
2．蛋白質(zhì)多態(tài)性 現(xiàn)在認為,人類結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的多態(tài)性是一種普遍現(xiàn)象。例如結(jié)合珠蛋白（haptoglobin,Hp）是一種糖蛋白，其生理功能在于Hp和血紅蛋白結(jié)合后不能透過腎小球膜，因而紅細胞破壞后釋出的血紅蛋白不能被腎清除，既避免鐵的大量丟失，也可保護腎免受損害。構(gòu)成Hp分子的肽鏈有α和β鏈二種。Hp多態(tài)性主要是α鏈的遺傳變異。α鏈有α1和α2二種。α1中又有αIs和αIF二種亞型，各由84個氨基酸組成，兩者區(qū)別在于第54位氨基酸（αIF為賴氨酸，αIs為谷氨酸），因此可以推斷這一區(qū)別是通過一次點突變形成。α2則由143個氨基酸組成。從α鏈一級結(jié)構(gòu)分析，Hpα2是HpαIF的N端71個氨基酸和HpISC端的72個氨基酸連接而成，即發(fā)生了錯誤配對和不等交換，形成了與HbLepore相似的融合基因。Hpα1和α2肽鏈是由一對等位基因Hp1和Hp2所決定，基因定位于16q22.1，呈共顯性遺傳。因此有三種基本基因型：Hp1－1型為Hp＝1／Hp1；Hp2-1型為Hp2／Hp1；Hp2-2型為Hp2/Hp2。除上述三型外。α還有其它變異型，由此組合成人群中Hp的多種多樣的基因型和表現(xiàn)型。
常見的3種Hp類型在不同人種中分布不同，Hp1和Hp2的基因頻率也各異，Hp2基因頻率以亞洲人中最高(0.75)，歐洲白人次之(0.60)，非洲人最低(0.30～0.40)。
人血清運鐵蛋白（transferrin,Tf）也是一種高度多態(tài)性系統(tǒng)。Tf基因位于3q21,已發(fā)現(xiàn)有30多種遺傳類型（根據(jù)電泳遷移率快慢分型），也有明顯的種族差異。
3．酶的多態(tài)性 酶的遺傳多態(tài)性表現(xiàn)為許多酶都在存在同工酶的現(xiàn)象。同工酶（isozyme或isoenzyme）是指分子結(jié)構(gòu)不同的酶，可催化相同化學(xué)反應(yīng)，這類酶稱為同工酶。同工酶不僅可存在于不同個體。也可存在于不同的組織中，甚至在同一細胞的不同細胞器中有同工酶。
根據(jù)酶的多態(tài)性產(chǎn)生原因不同，大致可以分為三類：
（1）多座位同工酶（multiple loci determining isozyme）:是指由不同基因座位決定的同工酶。例如乳酸氫酶（lactic dehydrogenase,LDH）有A、B兩種亞基，分別由LDHA基因（定位于11p15-p14）和LKHB基因（定位一起12p12.2-p12.1）所決定。磷酸葡萄變位酶（phosphoglucomutase,PGM）的3個不同肽鏈分別由不同座位的基因編碼。PGM1定位于1p22.1、PGM2定位于4p14-q12、PGM3定位于6q12。以LDH同工酶為例，LDH是A、B兩種亞基不同比例組成的四聚體，依電泳速度可有5種表現(xiàn)型：LKH1（B4）、LDH2（B3A）、LDH3（B2A2）、LDH4（B1A3）及LDH5（A4）。如果A或B亞基再有不同突變，通過各種組合可以形成多種多樣的變異類型。
（2）單座位復(fù)等位基因同工酶：是指同一座位上的不同等位基因所編碼的酶蛋白。例如胎盤堿性磷酸酶（placental alkaline phosphatase,PLAP）是一種典型的復(fù)等位基因編碼的酶，PLAP為二聚體，基因定位于2q37，依電泳速度可分3種變異型即慢（S）、中（I）、快（F）型，它們受3個復(fù)等位基因PLs、PLi及PLf控制，每種基因分別編碼S、I、F三種同工酶（G6PD）和腺苷酸激酸（AK）的同工酶即屬此類。
（3）翻譯后同工酶：酶蛋白翻譯產(chǎn)物經(jīng)不同修飾反應(yīng)也可產(chǎn)生不同分子形式的同工酶，稱為翻譯后同工酶（post-translational isozyme），又稱次級同工酶（secondaryisozyme）。這些修飾反應(yīng)包括基因的添加（磷酸化、乙酰化、甲基化等），酰胺鍵的水解，肽鍵的斷裂和部分肽鍵的脫落，二硫鍵的形成和糖鏈的添加等。例如免肌醛縮酶（ALD）是由4個A亞基組成的純聚體，但發(fā)育中，一部分肽鏈中羧基本末端第4位的天冬氨酸，從而A亞基形成α和β兩種類型，故A亞基可為純聚體也可為雜交體，但都有醛縮酶活性。
4．抗原多態(tài)性 在人類遺傳學(xué)應(yīng)用較多的抗原有紅細胞抗原系統(tǒng)和白細胞抗原系統(tǒng)。個體間抗原性差異是由基因突變產(chǎn)生。至今已發(fā)現(xiàn)20個紅細胞血型系統(tǒng)，其中包括100多種紅細胞抗原，比較重要的有：ABO、MNSs、Rh和Xg等血型系統(tǒng)。白細胞抗原系統(tǒng)中以人類的主要組織相容性復(fù)合體（mojor histocompatibility complex,MHC）中的人類白細胞抗原（humanleucocyte antigen,HLA）最引人注目，是目前所知人類最大的一個抗原多態(tài)系統(tǒng)。HLA的基因座位在6q21，已確認的HLA抗原特異性有148種，分屬于A、B、C、D、DR、DP、DQ7個連鎖基因座位。A座位具有24個抗原（即有24個復(fù)等位基因）；B座位有52個；C座位有8個；D座位有26個；DR座位有20個；DQ座位有9個；DP座位有6個，因此，估計人群中可存在24×52×11×26×9×6＝385，482，240種單倍型類型，即要在無親緣關(guān)系人群中找到一條單倍型完全相同的人的機會只有約1／3.8×108。HLA多態(tài)性現(xiàn)象主要是由于產(chǎn)物不同而有不同的表現(xiàn)型。
5.DNA多態(tài)性在人群中不同個體之間的基因產(chǎn)物大多數(shù)是一致的，但每個個體在遺傳上還是有所不同的，這種個體之間的差異從本質(zhì)上講是DNA堿基順序存在的差異，它是通過用內(nèi)切酶切割不同個體的基因組DNA出現(xiàn)不同長度的片段而被發(fā)現(xiàn)的，并通過孟德爾方式遺傳，稱為DNA多態(tài)性。DNA多態(tài)性的來源，它在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用價值將在第十三章中闡述。
 酶活性增高引起的遺傳性酶病 | 多基因病  |
| 關(guān)于“醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)/遺傳多態(tài)現(xiàn)象”的留言： |  訂閱討論RSS
|
|
目前暫無留言 | |
| 添加留言 | |