医学遗传学-第7版 2. 基因组、突变与多态性

这是一篇关于医学遗传学-第7版 2. 基因组、突变与多态性的思维导图，通过对基因组、突变和多态性的研究，可以深入了解遗传性疾病的发病机制，为疾病的预防和治疗提供新的思路和方法。

基因组、突变与多态性

• 基因与基因组概念
  • 基因
    • 基因概念
      • 基因（Gene）：能产生功能的核苷酸序列
    • 基因的类型
      • 结构基因：指可编码RNA或蛋白质的一段DNA序列
      • 调控基因：是指调节、控制结构基因转录过程的基因
    • 断裂基因
      • 断裂基因（split gene）：由若干个外显子和内含子序列互相间隔开但又连续镶嵌而成的基因结构
      • 编码链（coding strand）：基因5′-3′的单链。
        • 外显子（exon）：编码链上的编码序列
        • 内含子（intron）：编码链上的非编码序列
      • 非编码链（non-coding strand）：基因3′-5′的单链
        • 模板链
      • DNA没有方向性，基因有方向性
      • GT-AG法则：在内含子的5′和3′端分别存在一个保守序列GT和AG
        • 剪切位点
        • 选择性剪接：当有非编码RNA上来，会改变它的剪接模式
      • 侧翼序列（Flanking sequence）
        • 启动子（promotor）：与转录因子和RNA聚合酶结合，调制基因转录的DNA序列。
          • TATA框（TATA box）
          • CAAT框（CAAT box）
            • GC框（GC box）：位于CAAT box两侧。
        • 增强子（enhancer）：具有核心重复序列，可增强基因转录效率的DNA序列。
        • 终止子（terminator）：控制基因转录终止的DNA序列
          • 倒位重复序列
    • 基因概念拓展
      • 1. 每一个外显子均有其特殊的功能
      • 2. 一个基因可控制多个产物的产生
        • 选择性剪切
        • 选择性启动子
      • 3. 重叠基因
      • 4. 跳跃基因
        • 转座子，和肿瘤的形成有关
      • 5. 管家基因
        • 生命赖以生存的基因
          • MeCP2在X染色体上，男性缺失不能存活
      • 6. 奢侈基因
        • 血红蛋白——珠蛋白
  • 基因组p4
    • 基因组概念
      • 基因组（Genome）：单倍体细胞中的所有基因
        • 人每个体细胞核有2个基因组，分别来自母、父
    • 基因组组成
      • 1. 根据复性动力学特点，将真核生物DNA序列归类
        • （1） 单拷贝序列
          • 1个基因组里面只有1个
        • （2） 重复序列
          • 串联重复序列：相似的序列在基因组局部反复重复
            • 卫星DNA（satellite DNA）
            • 可变数目串联重复（variable number of tandem repeat，VNTR）
            • 小卫星DNA（minisatellite DNA）
            • 微卫星DNA（microsatellite DNA）
          • 散在重复序列：基因组中重复数十至数万（<105）次的重复顺序
            • Alu重复
      • 2. 根据基因类型，将真核生物DNA序列归类
        • （1） 单一基因
          • 1个基因组里面只有1个
        • （2） 基因家族
          • 来自同1个祖先基因通过重复发生微小改变，但执行相同功能的1组基因
        • （3） 串联重复基因
        • （4） 假基因
          • 假基因的产生
            • 1. mRNA变成cDNA整合到基因组
            • 2. 重复启动子区发生突变而不表达，导致基因功能丧失
          • 现发现假基因也有功能
• 基因突变
  • 概念
    • 基因突变（mutation）：基因在结构上发生碱基组成或排列顺序的改变
    • 突变率(Mutation Rate)：指生物在一个世代中在特定条件下发生某一突变的概率。也就是突变体占该世代个体的比例
    • 基因突变的特点
      • 1. 多向性
      • 2. 可逆性
      • 3. 重复性
      • 4. 随机性（相对的）
      • 5. 有害性（相对的）
    • 基因突变发生的时期和部位
    • 基因突变引起的效应
  • 类型p30
    • 动态突变
      • 突变随着传递的过程而发生改变
      • 脆性X智力低下基因1（FMR1）
      • 形成机制
        • 1. 联会复合体发生不等交换
        • 2. 重复序列中的断裂修复错位
    • 静态突变
      • 片段突变
        • 重排
        • 缺失、重复
        • 插入
      • 点突变
        • 碱基替换
          • 转换：同类碱基间的替换
          • 颠换：不同类碱基间的替换
        • 移码突变
          • 插入或缺失碱基导致后续密码子发生改变
          • 剪切位点突变
  • 基因突变的诱发因素p29
    • （1） 物理
      • 1. 紫外线
        • 紫外线→胸腺嘧啶二聚体TT→复制或转录碱基互补配对错误→皮肤癌
        • UV应在无可见光下进行
      • 2. 电离和电磁辐射
        • 断裂性损伤→重排→畸变
        • 累积效应
    • （2） 化学
      • 1. 烷化剂
        • 作用方式
          • GC→AT TA→GC
      • 2. 丫啶类染料
        • 碱基插入或缺失——移码突变
      • 3. 亚硝酸盐类
        • AT→GC CG→AT
      • 4. 羟胺类
        • CG→TA
      • 5. 碱基类似物
        • 同分异构体（酮式-烯醇式）
          • AT→GC GC→AT
    • （3） 生物
  • 基因突变的修复机制p35
    • 一、 紫外线引起的DNA损伤修复 （TT）
      • 光修复
      • 切除修复
      • 重组修复
      • 错配修复
    • 二、 电离辐射引起的DNA损伤与修复
    • 三、 修复缺陷与错误修复
• 遗传多态性p38
  • 概念与分类
    • 遗传多态性是在同一群体中，某个基因座上存在两个或两个以上的等位基因，且等位基因的频率大于0.01的现象。
  • 应用