上降充通大学 生命科学技术学院 Shanghai Jiao Tong University Schocl of life sciences biotechnology 生命科学导论 第六讲遗传病和人类基因组计划 陈峰 上海交通大学生命科学与技术学院 College of Life Science and Biotechnology Shanghai Jiao Tong University http://bioscience.sjtu.edu.cn
生命科学导论 第六讲 遗传病和人类基因组计划 陈峰 上海交通大学生命科学与技术学院 College of Life Science and Biotechnology Sh h i Ji T U i it Shang h ai Jiao Tong U niversit y http://bioscience.sjtu.edu.cn
上海交通大学生命科学技术学院 School of Life Science Biotechnology 第六讲遗传病和人类基因组计划 一、遗传病的特征与分类 二、遗传病的诊断与治疗 三、人类基因组计划(HGP) 国家级精品课程生命科学导论
第六讲 遗传病和人类基因组计划 一、遗传病的特征与分类 二、遗传病的诊断与治疗 三 、人类基因组计划 人类基因组计划 （HGP ） 国家级精品课程生命科学导论
上海交通大学生命科学技术学院 School of Life Science Biotechnology 一、遗传病的特征与分类 1、第一例遗传病的发现 1902年英国医生加洛特(A.Garrod)从家族 病史，发现并研究了第一例遗传病一一尿黑酸 症，并发现该病在家族中的遗传遵循孟德尔规 律，由单个隐性基因控制。 国家级精品课程生命科学导论
一、遗传病的特征与分类 1、第一例遗传病的发现 1902 年英国医生加洛特（A.Garrod）从家族 病史，发现并研究了第一例遗传病――尿黑酸 症，并发现该病在家族中的遗传遵循孟德尔规 律 ， 由单个隐性基因控制 。 国家级精品课程生命科学导论
上海交通大学生命科学技术学院 NH, School of Life Science Biotechnology HO CH-CHCOOH 酪氨酸 酪氨酸转氨两 尤其难得是，加洛特预测，尿 HO- CH-COCOOH 对羟基苯丙刚酸 (PHPPA) 黑酸病病人缺乏一种酶，而正常 PHPPA氧化酶 9 CHCCOOH 人有，加洛特把这种症状称为“先 OH 2-S羟苯丙酮酸 天性代谢差错”。 HO OH 后来的研究证明加洛特的预 尿黑酸(HA) HA氧化酶 见是对的。 CHCCH,COOH 乙酰醋酸 HOOCHC CHCOOH 延胡索酸 ↓ CO,+H,O
尤其难得是，加洛特预测，尿 黑酸病病人缺乏 黑酸病病人缺乏 种一 酶，而正常 人有，加洛特把这种症状称为“先 天性代谢差错”。 后来的研究证明加洛特的预 见是对的。 国家级精品课程生命科学导论
NH2 CH2-C-COOH CH2 COOH 苯丙氯酸-单加单酶 苯丙码酸 (苯丙氨酸 羟化酶) 菜丙阴尿庭 NH2 PKU H0-- CH2一CH一COOH NH2 」酪氨酸 一H0— CH2 CH-COOH HO OH C H,COOH OH 大 尿黑酸症 尿黑酸 黑色煮 骨上腺素 季 3 ①尿黑酸症 苯丙氨酸代谢途径
尿 黑 酸 症 苯丙氨酸代谢途径
附图： 葡萄糖(C6) (C6N)组氨酸一戊糖(Cs) 甘氨酸(CzN) 氨基酸 丁糖(C) 丙糖(C?)一丝氨酸(C3) 合成 (C,N)苯丙氨酸~ (C,N)酪氨酸- 莽草酸(C,) 半胱氨酸(C,NS) (CN2)色氨酸 (C,N)丙氨酸 丙酮酸(C3) 缬氨酸(CsN) (Cs) (C6N)赖氨酸一 二氨基庚一 酸(C,Nz)乙酰(C2)-亮氨酸(C6N) (CsNS) (C,N)天冬氨酸一草酰乙酸(C,) 柠檬酸(C) (C4N)苏氨酸 脯氨酸(Cs) a-酮戊谷氨酸(C6N) (C6N)异亮氨酸 二酸(C5) (C6N4) 图3氨基酸合成代谢关系
附图： 氨基酸 合成
附图： 蛋白质 蛋白质 CH2-CH-COoHHOCH-CH-COOHHOCH2-CH-COOH PP (白化病 形 苯酮尿症 苯丙氨酸 酪氨酸 3,4-二羟苯丙氨酸 ↓ CHa-G-COOH CH>-C-COOH i 黑色素 苯丙酮酸 对羟苯丙酮酸 H0、↓ CH2-COOH 图11-50苯丙氨骏的代谢途径。 OH 筋头上的横线指出代谢受阴的地方。 苯内氨酸→苯丙酮骏的反应在正常人 尿黑酸 中是不重要的，但在苯酮尿症患者成 为重要的了。 aa(黑尿症) pP:苯酮际症患者 CHs-CO-CH2-COOH aa: 黑示病患者 乙酸醋酸 cc:白化病患者 CH2+此0
附图：
上海交通大学生命科学技术学院 School of Life Science Biotechnology 加洛特的工作推动了对一系列遗传病的发现。 1.当时，对遗传病的认识是： )由于某个基因的缺失、突变或异常，导致一定病症 的出现。 2)可以遗传给下一代子女。 3)这类病的遗传遵循孟德尔规律。 国家级精品课程生命科学导论
加洛特的工作推动了对一系列遗传病的发现。 1. 当时 ，对遗传病的认识是： 1) 由于某个基因的缺失 、突变或异常，导致 定病症 一 的出现。 2) 可以遗传给下一代子女。 3) 这类病的遗传遵循孟德尔规律 。 国家级精品课程生命科学导论
上海交通大学生命科学技术学院 School of Life Science Biotechnology 2、单基因遗传病的类型和特征 圈迄今已记录的遗传病有3000多种，找到了 200多个与遗传病有关的基因。 由单个基因缺陷造成的遗传病为单基因遗传病。 根据基因的位置与病症，把单基因遗传病分为三 类： 国家级精品课程生命科学导论
2、单基因遗传病的类型和特征 迄今已记录的遗传病有 3000 多种，找到了 200 多个与遗传病有关的基因。 由单个基因缺陷造成的遗传病为单基因遗传病。 根据基因的位置与病症，把单基因遗传病分为三 类： 国家级精品课程生命科学导论
类型 基因在常染 基因在常染 基因在X一染 色体（隐性） 色体（显性） 色体 只有在父母均 父母一方有 母/女常常是 特 携带缺陷基因 病症，子女 缺陷基因携 情况下，子女 出现病症的 带者。 才可能表现病 概率为50%， 病症更多出 症。 现在儿子身上。 病 苯丙酮尿症 亨廷顿氏病 血友病 (PKU) 例 纤维性囊泡化(CF) 家族性高胆固 红绿色盲 镰刀状贫血症 醇血症 肌营养不良症
类型 基因在常染 基因在常染 基因在X－染 色体（隐性） 色体（显性） 色体 只有在父母均 父母一方有 母/女 常常是 特 携带缺陷基因 病症，子女 缺陷基因携 情况下，子女 出现病症的 带者。 征 才可能表现病 概率为 50％ ， 病症更多出 症。 现在儿子身上。 病 苯丙酮尿症 亨廷顿氏病 血友病 （PKU） 例 纤维性囊泡化(CF) 家族性高胆固 红绿色盲 镰刀状贫血症 醇血症 肌营养不良症