遺傳學基因突變范文
時間:2023-11-15 17:44:56
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篇1
遺傳性多發性骨軟骨瘤(HME)是臨床上較少見的一種常染色體顯性遺傳性疾病,主要以累及骨骼系統,引起骨骼發育障礙,造成以四肢長骨為主的短縮或畸形,故又稱為遺傳性畸形性軟骨發育異常癥,筆者就1例家族性遺傳性多發性骨軟骨瘤進行家系調查,結合臨床體征及影響學等資料,現分析討論如下。
臨床資料及家族系譜調查
本組HME病例自2008年1月采集、整理至今,家系共調查四代18人,其中男9人,女9人;HME病人9人,其中男4人,女5人,9例HME患者均有不同程度的骨骼畸形、疼痛或不適及程度不一的關節活動受限,其中手術切除部分病灶2人(Ⅲ8、Ⅲ9)。
體征、部位及X線影像學表現:本組HME病例,主要表現為發病部位相鄰關節腫大,并呈對稱樣發病,干骺端病變相應皮膚組織凸凹不平,壓痛存在,關節活動度受限程度不一,行走時無明顯不適,當行走路途較長時感病變部位相鄰骨關節酸困感明顯;其中7例HME患者無神經、血管壓迫,2例HME患者出現神經、血管壓迫癥狀進行手術切除(Ⅲ8、Ⅲ9);9例HME患者未見有明顯的惡變傾向;X線影響學表現多種形式,主要存在于四肢長骨的干骺端,而頭顱及軀干部位未見發病,腫瘤表現為圓形凸起或蒂狀、菜花狀,形態不一,腫瘤最大為76mm×81mm。
討 論
篇2
基因是指有遺傳效應的DN段,通過基因的轉錄和翻譯,根據遺傳密碼子,表達產生相應的蛋白質,從而表現出生物特定的性狀。基因突變是指DNA分子中堿基對的增添、缺失和改變,從而使基因的結構發生改變,往往會導致新基因的產生。從基因控制性狀上看,可以說,現存生物體的大部分性狀的產生,都來自歷史上的基因突變,基因突變是一個基因變成它的等位基因,并且通常會引起一定的表現型變化,生物界中各種單基因遺傳病如血友病等的產生都是基因突變使生物性狀改變的例證。但在大多數情況下,雖然發生了基因突變,生物的性狀并不會改變的。
1 基因突變改變生物的性狀表現
從DNA水平看,基因的任何堿基的變化都會使它所編碼的蛋白質發生改變,如一個堿基的丟失和插入可以使密碼子發生移動(移碼),這樣都會使合成的蛋白質與原來的迥然不同。
如果一個正常基因的一段編碼順序為:
…ACGACGACGACGACGACG…(相應的肽鏈為:蘇氨酸一蘇氨酸一蘇氨酸一蘇氨酸一蘇氨酸一蘇氨酸…)。
丟失一個A后(缺失突變),則變為:
…CGACGACGACGACGACGA…(相應的肽鏈為精氨酸一精氨酸一精氨酸一精氨酸一精氨酸一精氨酸…) 加上一個A后(插入突變),則變為: …AACGACGACGACGACGACG…(相應的肽鏈為:異亮氨酸一天冬氨酸一天冬氨酸一天冬氨酸一天冬氨酸一天冬氨酸…)。
由此看來,堿基缺失和插入的結果會令合成的肽鏈面目全非。
此外,如果DNA兩條鏈上的某一堿基對發生下列取代之一,即ATGC、GCAT、CGTA、TACG(這些變化叫轉換,即一種嘌呤或嘧啶為另一種嘌呤或嘧啶所取代,這是常見的變化),或ATCG、GCTA、CGAT、TAGC(這些變化叫顛換,即一種嘌呤或嘧啶為另一種嘧啶或嘌呤所取代,這種變化比較少見),那么mRNA實際上只有一個堿基發生變化,所包含的核苷酸的數目并無變化,因而合成的蛋白質也只有一個氨基酸的變化,故未必完全喪失其功能。
2 大部分基因突變不改變生物的遺傳性狀
日本遺傳學家木村資生和美國科學家雅克?金、托馬斯、朱克斯分別指出,DNA分子中的基因突變大部分是“中性”的,即這種突變不會影響核酸和蛋白質的功能,不會導致性狀表現的改變。這種“中性突變”大體分為以下幾種情況:
(1)在真核生物基因的內含子部分,這些片段只能轉錄出mRNA,而不會進行翻譯合成蛋白質分子,如在內含子部位發生基因突變,當然也不會影響到蛋白質的合成,就不會改變生物的性狀。
(2)在生物基因中,非編碼區部分對基因的表達起著重要的調控作用,決定著基因是否表達為蛋白質,在這些片段發生基因突變,如果不影響其調控功能的發揮,蛋白質仍然正常合成,就不會改變其性狀;如果突變使其調控功能不能發揮,如突變發生在啟動子部位,使之起不到提供起始信號的作用,就不能使其轉錄并翻譯成蛋白質,當然就會改變生物的性狀表現。
(3)分子遺傳學表明,遺傳密碼具有兼并性。即決定一種氨基酸的密碼子可以有多個,如果DNA中某些堿基對的改變,使其mRNA上的密碼子改變。但決定的是同一種氨基酸,因而對蛋白質結構和功能沒有影響,即是一種同義突變(是指基因的蛋白質編碼序列中發生單個堿基對的替換突變時,并沒有改變最后產生的蛋白質結構和功能)。具體地說,在遺傳密碼的三個堿基中,一個堿基發生替換,往往不會造成氨基酸的改變。比如UUU和UUG都是苯丙氨酸的密碼子,G和u之間相互置換,都不改變密碼子的功能。還是決定苯丙氨酸。同樣,CUC變成UUA,還是決定亮氨酸;UCU變成AGC,也還是決定絲氨酸。
(4)基因中的一些突變,雖然改變了由它決定的蛋白質分子的氨基酸組成,但并不改變蛋白質原來的主要功能。同一物種的不同個體之間,同一種蛋白質或酶往往由不同的氨基酸組成(這是突變造成的)。但它們的生理功能卻仍然相同,例如人體細胞中的乳酸脫氨酶、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶等多種酶,雖然它們的氨基酸組成不同,但功能卻相同就是明顯的例子;不同物種中的同一種蛋白質,在生物進化進程中。由于基因突變使蛋白質的氨基酸組成有差異,但功能卻沒有因此而改變,以細胞色素C為例,酵母菌的細胞色素C肽鏈的第十七位上是亮氨酸,小麥是異亮氨酸,馬的細胞色素C肽鏈的四十三位是亮氨酸,某種蛾則是苯丙氨酸。盡管有這些差異,但它們的細胞色素C的功能卻是相同的。再如不同動物的胰島素都是由A和B兩條鏈組成,其氨基酸組成是有區別的,其中豬的B鏈第30位氨基酸和人類的不同,馬的B鏈第30位氨基酸和A鏈第9位氨基酸與人類的不同,牛的A鏈第8、10位氨基酸與人類的不同,羊的A鏈第8、9、10位氨基酸與人類的不同,天竺鼠的A鏈有8個氨基酸與人類的不同,B鏈有10個氨基酸與人類的不同,但胰島素在不同動物體內的作用是相同的,都有降低血糖的功能。
(5)在顯性純合子中,一個顯性基因發生隱性突變而成為雜合子后,其隱性基因的功能也不會顯現出來,仍然表現為顯性性狀,不會引起性狀變異。例如在豌豆中,高莖基因D對矮莖基因d是顯性;若在基因型為DD的受精卵中,有一個D突變為d,則該受精卵的基因型為Dd,雖然該突變導致了基因的改變,但矮莖基因在雜合狀態下,也不會引起性狀的改變;再如在一個純合正常的受精卵發育過程中,一個正常基因突變為白化基因而成為雜合子,其發育成個體后仍表現正常,而不是白化病患者。
(6)性狀表現是遺傳基因和環境因素共同作用的結果,在顯性個體發生突變而成為隱形純合子時。雖然基因改變了,但在某些環境條件下,也可能不會在性狀上表現出來。如由顯性個體突變產生的矮莖豌豆栽種在水、肥和環境適宜的條件下,也會長成高莖豌豆,表現出顯性性狀。
(7)如果基因突變發生在體細胞,而不是生殖細胞,那么突變基因是不會遺傳給子代的,所以就不會引起代遺傳性狀的改變。
篇3
關鍵詞:基因突變;交叉互換;基因重組;受精作用 生物變異在高考時最常見的考查形式為選擇題,落腳點多為概念、原理的理解和判斷,變異與減數分裂和有性生殖的關系等。下面就生物變異中常見的誤解總結,辨析如下:
一、基因重組是否可發生在受精作用過程中
廣義上講,任何造成基因型變化的基因交流過程,都叫基因重組。而狹義的基因重組僅指涉及DNA分子內斷裂―復合的基因交流。基因重組有兩種情況,一種是可以發生在減數分裂過程中以及非同源染色上的等位基因之間,這叫自由組合;另一種是發生在同源染色體聯會是的非姐妹染色單體之間,叫做交叉互換。而根據這種定義,課本上減數第一次分裂后期,非同源染色體上的非等位基因自由組合就不屬于狹義上的基因重組。顯然,課本中的基因重組是指廣義上的基因重組。這樣,受精作用就應屬于基因重組范疇。但我們如果按廣義的基因重組繼續分析下去,染色體結構變異中的易位、細胞融合、植物體細胞雜交等也都應算是基因重組,而這又與高中教材變異的分類相違背。故這個問題一直困擾著廣大教師和學生,具體到現在也沒有一個定論。但個人認為,基因重組可分為:分子水平的重組、染色體水平的重組、細胞水平的重組。高中教材中所講的變異把這些不同水平上的基因重組重新進行了分類界定。即高中階段的基因重組應特指有性生殖中的分子水平的基因重組,而受精作用是一個細胞融合的過程,屬于細胞水平。故個人認為,在高中階段,受精作用不屬于基因重組。
二、單倍體、二倍體、多倍體的判斷
在學習過程中,學生對染色體組的理解,幾倍體的判斷,一直是教學的難點,知識抽象,難于理解。關于幾倍體的判斷,學生印象最深刻的恐怕就是“體細胞含有幾個染色體組,就是幾倍體”。這種錯誤的觀點,往往是教師講解、強調不到位;或是由于平時語言不規范,造成學生的錯誤認知,以至概念混亂,難于判斷。教材上的概念強調,由受精卵發育而來的個體,體細胞中含有兩個染色體組的個體稱為二倍體,體細胞含有三個及三個以上染色體組的個體稱為多倍體。單倍體是體細胞含有本物種配子染色體數目的個體。比較二者的定義,我們不難發現二者的起點不同,前者特別強調是由受精卵發育而來的個體。正確的幾倍體判斷的方法是:首先,區分來源,若個體是由配子發育而來的,不論體細胞中含有多少個染色體組,都是單倍體;若個體不是由配子發育而來的(分兩種情況進行判斷,由受精卵發育而來的個體,人工誘導染色體數目加倍的個體),則看染色體組數;若體細胞中含有兩個染色體組,則為二倍體;若體細胞中含有3個以上的染色體組,則為多倍體。
三、可遺傳的變異是否一定遺傳到下一代
對于可遺傳的變異與不可遺傳的變異,學生往往只是從字面意思去理解,而不是抓住實質去區別。例如,三倍體無籽西瓜是否為可遺傳變異的判斷。學生往往回答,因為三倍體不可育,所以為不可遺傳變異。但如果再深入的想一想,可遺傳的變異一定要遺傳下去嗎?一定要通過有性生殖遺傳下去嗎? 無籽蕃茄、無籽西瓜同為無籽果實,但二者有著本質的區別。前者是由生長素處理,由環境引起,遺傳物質并未發生變化,為不可遺傳變異;后者為染色體變異,屬可遺傳變異。再比如,生殖細胞突變更容易遺傳給下一代,是否就說明生殖細胞更容易發生基因突變呢?這也是把變異與性狀的傳遞混在了一起,所有這些錯誤的產生都是對變異的實質理解不夠。可遺傳的變異是遺傳物質發生改變,引起的變異。可遺傳變異不一定遺傳到下一代,遺傳到下一代也不一定表達,如無義突變、隱性突變等,且與遺傳到下一代的幾率無關。
四、基因突變與交叉互換的辨析
基因突變是指由于DNA分子上堿基對的替換、增添或缺失而引起的基因內部的可遺傳結構的改變。基因突變的結果是產生原基因的一系列異質性等位基因,因而是生物變異的根本來源。基因突變是外因通過內因起作用的結果,其內因是基因堿基對的局部變化導致遺傳信息變化,外因則包括物理因素、化學因素和生物因素等。由于穩定的DNA分子結構在復制解旋時容易受到外界因素的影響,因此DNA分子復制時是外因誘發基因突變的時機。基因突變既可能發生在減數分裂過程中又可以發生在有絲分裂過程中,而交叉互換只能發生在減數分裂過程中,發生在減數第一次分裂前期(減Ⅰ前)時同源染色體聯會的時候,四分體的同源染色體的非姐妹染色單體之間,相互交換一部分染色體,進而交叉,屬于基因重組。
生物學中有些概念非常相似 ,有時一字之差卻謬之千里 ,誤人非淺 ,教學中必須將概念講清、講透 ,才能更好地理解生物學現象和原理,必須學會從本質入手進行理解的、辨析性的學習。
參考文獻:
[1] 張飛雄主編.普通遺傳學[ M] .北京:科學出版社, 2004.
篇4
【關鍵詞】Brugada 綜合癥;遺傳學;心律失常;猝死 Brugada綜合征(BS)的診斷基于臨床,SCN5A編碼于鈉離子通道的а亞單位,是目前所知的唯一Brugada?綜合征的致病基因。6年前發現的第2個致病基因位點,已于去年確定了第二個致病基因(GPD1L)。Brugada綜合征是一類原發性心臟電異常,在部分地區Brugada綜合征是年輕人猝死的首要原因。其惡性室性心律失常發生率高達40~60%。1992年由Brugada兄弟首先報道,因此命名。Brugada綜合征引起的猝死多發生于安靜及夜間睡眠時,有別于其他情況下引起的猝死,如長Q-T?間期綜合征以及心律失常性右心室心肌病。從目前具有的大量SCN5A的遺傳學測試結果,表明20-25%的BS患者有該基因突變。診斷為BS的多數患者,他們父母的一方也是該病患者。患者的每一個孩子有50%的幾率遺傳來自父母的基因突變。
1 Brugada綜合征的定義
Brugada?綜合征是以心電圖上右胸前導聯V1~V3?導聯ST?段抬高異常,心臟結構正常的臨床及心電圖綜合征,具有多形性室速或室顫引起暈厥或猝死的危險。
2 Brugada綜合征的特征性
心電圖改變右胸導聯J波抬高呈不典型右束支傳導阻滯型,伴ST段抬高,可分為3?型:①Ⅰ型心電圖表現:V1~3至少一個導聯ST段呈穹窿樣抬高(≥2mV),隨之為明顯的負向T波;②Ⅱ型:V1~3至少一個導聯ST段呈馬鞍型抬高(≥2mV);③Ⅲ型:ST段呈馬鞍型抬高但<1?mV。Ⅱ型、Ⅲ型可不伴有T波倒置。以上3型之間可相互轉換或者變為完全正常的心電波形。
3 病因
Brugada綜合征是一種遺傳性心臟離子通道疾病,呈常染色體顯性遺傳,病變基因定位于編碼心肌細胞膜鈉通道а亞單位的SGN5A基因,這也是目前與該綜合癥研究比較廣泛和確切的一個基因。SGN5A基因突變導致的Brugada綜合征約占全部患者的25%,并不是導致Brugada?綜合征的唯一基因。突變后的鈉通道失活減速,容易產生2相折返。
4 可能機制
Brugada綜合征中2相復極期各層間的電位差可能是ST段抬高的真正原因,而復極早期(1相復極期)各層間的電位差與J波的形成有關。1相復極期電位差與瞬時外向鉀電流(Ito)通道有關,Ito在心外膜相對較強而心內膜相對較弱。
5 臨床表現
臨床主要表現為多形性室速,室顫和心性猝死。猝死常是首發而且是唯一的臨床表現。該病得平均年齡在40歲左右。絕大多數病例的猝死發生在夜間休息時,部分患者猝死發生前可有迷走神經或交感神經張力的突然升高,部分患者在室顫發生后一周有交感神經緊張度的異常增高。可有猝死的家族史,猝死事件的發生率高達75%,30%左右的患者最終發生心源性猝死。埋藏式心律轉復除顫器(ICD)對絕大多數有癥狀的患者有積極的治療作用。目前,隨著臨床醫生和心電工作者對該綜合癥認識的加深,利用遺傳學檢測可對Brugada綜合征這種病例的檢出率逐漸增加,還有助于患者的個體化治療。
參考文獻
[1] 池菊芳,等.心電學雜志[J].2010,12,29.
[2] 黃宛.心電學[M].5版.
篇5
關鍵詞:生物競賽試題;分析;復習策略
1出題情況總體分析
03年—12年,十年高中生物競賽遺傳學的題量和分值基本保持穩定,生物競賽全部為選擇題,包括單選和多選,遺傳學部分每年的出題總數目一般在15個以上,多的可以達到25個,難度基本相當,題量、分值保持相對穩定。
通過歷年真題可以看出,在十年競賽試題中遺傳學部分,出現頻率較高的考點有:減數分裂、孟德爾遺傳定律、伴性遺傳以及DNA的相關內容,這幾部分內容不但出現的頻率高,而且分值比例也較大,充分體現了生物競賽注重考查主干知識的特點。
2出題模塊分析及復習策略
通過對十年生物競賽真題的分析,已經清楚地知道了遺傳學考試的重點,因此在今后的競賽復習中要有所側重,輔導老師也應針對出題情況對學生進行有效的輔導。以下幾點是針對歷年真題中各個模塊出題情況的分析,并提出了自己的復習建議:
2.1針對減數分裂模塊
減數分裂模塊出現在高中生物課本必修2,課本中以和卵細胞的形成過程講解了減數分裂的過程,講解了減數分裂分兩個階段,每個階段又分前、中、后、末四個時期,然后簡要的說明了每個時期出現的主要特征及染色體數目的變化。但是就歷年的減數分裂部分的出題難度來看,僅僅掌握這些知識來應對全國生物競賽顯然不夠,還應補充一些大學遺傳學所學的知識。此外,針對實例來考察減數分裂各個時期染色體行為及數目變化的題目較多,復習時因有所側重。
2.2針對孟德爾遺傳定律和伴性遺傳模塊
從十年真題可見,孟德爾遺傳定律和伴性遺傳這兩個模塊出題最多,關于這兩部分的題目每年都有,而且數目頗多,難度較大,因此掌握這部分內容十分必要。針對孟德爾遺傳定律模塊,一部分題是給出后代基因型和親本中的一個基因型,讓學生推測另一個親本的基因型;還有一部分是給出基因型,讓學生算出產生配子的基因型和所占比例,這類題相對容易。較難的是關于自由組合定律相關內容的考察,這部分往往給出的題目表現型比例不是課本給出的9∶3∶3∶1,而是這4個數字的隨機結合,比如9∶6∶1、9∶7等,讓學生推測顯隱性基因或者后代基因型及比例。
伴性遺傳這部分出的題一般比較難,大部分題目就是給出父母或家族中男女的患病情況,然后讓學生算出后代中患病男性或患病女性的概率;還有一部分題是給出親本和后代的患病情況,讓學生推測遺傳方式。
2.3針對DNA復制、結構及變性模塊
對于DNA的相關考題占有不少的比例,尤其是DNA的復制,考察的較多,關于DNA的結構和變性也有考察,但是出的題目較簡單而且數目不多。針對DNA的復制必修二是以實驗的方法來說明的,但是就其復制過程來講,課本講解的過于簡單,只是簡單的介紹了一下復制需要的條件以及復制的特點。掌握這些知識來應對競賽顯然不夠,需要老師按照大學課本把DNA復制的過程系統的給學生講解一遍,讓其真正了解DNA復制是如何進行的,尤其是注重其中的小知識點,如:引物的作用、復制步驟以及3’端和5’端變化。
2.4針對基因突變、重組、表達模塊
基因突變內容的考察一般為突變后的特點、突變的類型以及利用突變制備篩選培養基,考察時往往和實際例子結合。基因重組考察時往往和遺傳圖相結合,告訴學生圖距,讓其算重組率。基因的表達部分一般是考察翻譯所需原料、中心法則內容、給出具體例子讓推測后代表現型、還有些是給出基因數目讓其推測表達后蛋白質的數目。
該模塊出題范圍較為廣泛,大部分以實例的方式考察,而且考察的內容遠遠超出了高中課本,所以在復習時,老師最好以例子進行講解,學生也應自己多注意搜集這方面的實例,從而進行有效的復習。
2.5針對其他模塊
針對遺傳圖譜模塊,主要是計算遺傳圖距,或者告訴遺傳圖距求其他。例如:在玉米中,AB/ab與AB/ab雜交后代中雙隱性類型的數目為全部子代的16%,這兩個基因間的遺傳圖距是:A.10;B.20;C.40;D.60。這部分內容完全來自大學內容,因此需要老師進行重點講解補充。
染色體變異這部分內容,主要考察結構變異,數目變異考的較少,而且一般會給出實例讓學生判斷變異類型。例如:引起鐮形細胞貧血癥的Hbβ鏈突變的分子機制是:A.移碼突變;B.堿基缺失;C.堿基置換;D.堿基插入。因此在復習時應注意側重點,多看一些染色體變異的實例。
基因在染色體上這部分內容考察方式一般為告訴基因型和后代表現型,讓學生推測各個基因之間的關系,或者告訴兩個親本上的復等位基因,讓學生推測后代的表現型。這部分內容往往和連鎖基因一起考察,因此在復習時,在學好高中課本知識的同時應該適當的補充相應的大學內容。
3總結
本人通過對十年內全國生物競賽真題的分析,得到以上的信息,并針對各個模塊的考察情況提出了自己的復習策略,希望對今后參加生物競賽的同學和輔導老師有所幫助。當然,生物競賽復習是一個系統工程,各個階段乃至各個環節都需要縝密設計,要講究科學、合理,做到有序、有度、有方。
作者:郭宇紅
篇6
文章編號:1003-1383(2007)06-0737-02中圖分類號:R394-33文獻標識碼:B
遺傳學是一門發展迅速的生物學分支科學,它從基因水平研究生物的遺傳規律,所研究對象涉及了動物、植物、微生物、人類等形形的生物,近年來,隨著人類基因組計劃的實施,在基因組研究,克隆技術,生物制藥,基因診斷與治療等領域中取得了令人矚目的成果。由于受傳統教育思想的影響,多年來實驗教學都是以理論教學為中心,驗證課堂上所講的理論知識,學習有關的實驗技術,忽略了能力的培養,這種教學方式限制了學生的創新思維和創新能力的培養。本文結合我校的遺傳學實驗教學改革進行初步探討。
遺傳學實驗主要表現
實驗教學是高等院校教學不可或缺的重要組成部分,它在培養學生綜合素質和創新能力方面所起到的重要作用,是其他任何教學形式都無法替代的[1]。實驗教學不光是為了證實課堂上所學的理論和僅僅掌握一些實驗操作技術,而是為了在鞏固理論知識的同時,提高學生的科學思維能力、研究能力,培養學生的探索精神、創新意識和創新能力。同志指出:“創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力,一個沒有創新能力的民族難以屹立于世界先進民族之林”。如何在實驗教學中培養學生的創新意識、創新能力,造就創新型人才,是形式發展的需要。當前我校生物技術專業的遺傳學實驗主要表現在3個方面。
1.經典遺傳學實驗內容多,現代遺傳學實驗內容少 遺傳學實驗主要包括兩大內容:①細胞遺傳學技術占33%,包括染色體核型及帶型分析、染色體結構及數目變異鑒定等染色體操作技術;②經典遺傳學驗證性實驗內容占50%,以三大遺傳規律驗證為主,忽視了遺傳學實驗,一是分子遺傳實驗內容為0,如DNA提取、酶切、連接、擴增與檢測技術,基因突變RAPD分析等實驗;這些實驗技術已經成為現代分子遺傳學或生物技術的基本內容,本科生不掌握難以跟上遺傳學快速發展的步伐,也與目前遺傳學理論教學不相適應。二是群體遺傳學實驗內容僅占17%,如基因數目估計,遺傳率估算,群體基因結構分析及遺傳疾病風險估算等實驗技術,是群體及數量性狀遺傳研究的基本技術,但這些實驗內容卻很少。
2.驗證性實驗多,綜合性、設計性、創新性實驗少 驗證性實驗50%,綜合性30%、設計性20%、創新性實驗幾乎沒有。采用傳統的實驗設計方法,整個教學過程中學生處于被動接受的地位,學生過分依賴教師的指導,不能獨立操作、觀察,習慣做完一步就問教師下一步做什么。學生沒有機會去設計、去思維、去創新。這種教學模式不利于提高學生研究遺傳學的實驗技能,不利于提高學生的獨立能力、觀察能力、判斷能力和解決問題的能力,影響學生對實驗設計方法的深入理解,不利于學生創造性思維的科研素質培養。
3.課外完成的實驗多,課內完成的實驗少 在所開設的10個實驗中,需要課外完成的實驗有6個,占60%,如人類染色體標本制備,整個過程需要經歷采血、培養、加秋水仙素、制片等過程,培養時間需72小時,課堂計劃4學時內學生不可能完成,必須由老師或學生事先做,計劃內的4學時僅是學生的制片。而一般的遺傳學實驗,一次課僅有3~4學時,許多實驗操作在有限的時間內不可能完成,學生無法參與實驗的全程,一旦離開老師的協作仍然無法獨立開展類似實驗。お
遺傳學實驗教學改革形式
1.重組實驗內容 將原來的10個遺傳學實驗重組、整合為經典遺傳學實驗、細胞遺傳學實驗、分子遺傳學實驗和群體遺傳學實驗4個模塊。在經典遺傳學實驗中果蠅雜交實驗作為設計性實驗;群體遺傳學實驗的人類正常遺傳性狀的調查,作為設計性實驗;細胞遺傳學的人類染色體的制作為綜合性實驗, 其實驗課時比重分別為4∶3∶2∶1。
2.增加分子遺傳學實驗技術 我校生物技術專業的課程設置了《分子生物學》,其課程已經開設了分子生物學的基本實驗,學生掌握了分子生物學的基本實驗技能,在《遺傳學》實驗中,則重點突出人工誘發基因突變的方法設計、各誘發突變處理材料與未誘變材料RAPD指紋差異分析,以及結合醫學院校的特點,對廣西特有的遺傳病,如地中海貧血的檢測,避免與生物化學、分子生物學等實驗內容重復。
3.增設創新性實驗 4個實驗模塊做為《遺傳學》實驗必做的基本實驗,此外為培養學生的創新能力,造就創新型人才,教師給學生一些方向性的選題,如結合廣西特有的動、植物,進行的染色體分析技術;環境中致畸、致癌、致突變(三致)物質的檢測等,由學生組成課題組按申報課題的方式寫出標書,專業教師審核其可行性,配指導教師進行創新性實驗1個,學生邊設計、邊實驗、邊研究。
4.實施全天性開放實驗教學 為配合綜合性、設計性、創新性實驗,實驗室實施全天性開放實驗教學,讓學生不受實驗室、實驗學時和實驗項目的限制,實驗室三開放:時間開放、實驗項目開放、試劑和儀器設備開放。學生可以通過自行查閱文獻、自行設計實驗、獨立完成實驗,教師只是起引導作用。 實驗室安排教師值班、并負責指導學生,學生自我調節、合理安排實驗時間,同時可提高高檔儀器設備的使用效率。通過問卷調查,95%的學生認為開放實驗室對動腦與動手能力的培養是封閉式教學所無法替代的,對重視學生個性的培養,確立以學生為中心和主體地位大有裨益,是符合教育規律和人才成長規律的培養模式的[2,3]。
5.考核方式的改革 實驗教學實行學分制,一般不進行書面考試,著重學生設計思路、實驗技能與實際操作水平的考核,方式可以口試、操作、實驗報告、論文報告、答辯或研討等方式進行考核,實驗設計、實驗操作、創新性實驗按(4∶4∶2)的比例,對學生進行綜合考核評價。
通過對2000~2003級生物技術專業的學生實行實驗教學的改革,認為遺傳學實驗有助于學生獨立思考能力,動手能力,分析問題、解決問題的能力,邏輯推理能力等的培養,有助于對經典遺傳學的理解,達到融會貫通、事半功倍的效果。從《遺傳學》實驗課問卷調查可看出,03級生物技術有97.7%的同學贊成開放性實驗,有近90%的同學認為對培養實踐能力有較大的幫助,此外90%的同學希望能增加更多的開放性實驗內容以供同學選擇。在2004級的同學中我們正在開展創新性實驗,由學生自行確定選題,設計實驗方案,在經費許可條件下,購買試劑,完成實驗,目前正在進行中。通過實驗教學的改革力求將培養目標由知識技能型轉變成能力培養型,實驗教學以學生的實驗動手能力、綜合分析能力和創新能力的培養為目的,以適應創新型人才培養的要求。
參考文獻
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篇7
1 微衛星不穩定(MSI)
1980年Wyman等[2]首先發現了DNA分子中的一個高度多態性位點,其后人們不斷發現這一類由一段核苷酸序列多次串連重復所形成的高變區,稱為VNTR。VNTR又進一步分為小衛星和微衛星。小衛星的特點是重復單位長度為8到數10個核苷酸,不同的基因座位有不同的結構,但一般都擁有一段共同的核心序列。1981年Miesfeldd等[3]首次發現微衛星DNA,微衛星DNA由2~6個核苷酸組成,常見的有2、3、4核苷酸重復序列,尤以二核苷酸的重復序列(CA/GT)n最為常見。微衛星廣泛存在于原核及真核基因組中,約占真核基因組的5% ,多位于編碼區附近,也可以位于內含子、啟動子、Alu序列中。微衛星DNA數目巨大,人類基因組中約有5×104 個(CA)n重復序列,重復次數一般15~60次,重復單位結構相同,其長度一般小于200 bp。每個特定位點的微衛星DNA均由中間的核心區和的側翼區2部分構成。核心區含有1個以上稱為“重復”的短序列,一般該重復單位的堿基對數目不變,而串連在一起的重復單位數目是隨機改變的,如果用一種不切重復單位的限制性內切酶把DNA分子切割成限制性酶,該限制性酶中位于核心區的即是側翼區[4] 。
近來分子細胞生物學的研究表明,基因的不穩定性是人類癌癥多步驟發生過程中最重要的環節,被認為能增加正常突變速率與導致癌基因及抑癌基因的突變。MSI是指在一些遺傳性疾病、炎性疾病和惡性腫瘤中,微衛星的串連序列的重復數目常與正常微衛星DNA不同[5]。微衛星DNA序列的改變使其不能正常地發揮調控作用,使細胞的增殖及分化發生異常,由此導致了腫瘤的發生。MSI指基因組中簡單重復序列次數的增加或減少,可表現在多種不同的腫瘤中,且僅在腫瘤中出現。說明MSI與細胞的惡性轉化有關。目前,微衛星DNA不穩定性作為腫瘤細胞的基因標志物,在腫瘤研究中愈來愈被人們重視。隨著對MSI與腫瘤關系研究的深入,表明很多腫瘤的發生與MSI相關。MSI是繼癌基因、抑癌基因發現之后的又一腫瘤發生的新途徑,在腫瘤預防、診斷和治療上有重大意義[6]。MSI在肺癌、食管癌、膀胱癌早期診斷方面具有很高的特異性。研究基因組MSI的發生也助于發現新的抑癌基因(易感基因或疾病基因)。事實上,MSI是遺傳性非息肉性結直腸癌(Heredi.Tary nonpolysis colorectal cancer,HNPCC)的特點,并由4種MMR如hMSH2、hMLH1、hPMS1、hPMS2突變所致。
2 結直腸癌與微衛星不穩定
結直腸癌的發生分遺傳性和非遺傳性2類,遺傳因素引起的結腸癌包括家族性大腸腺瘤息肉病(familia1adenomatouspolypo8is,FAP)和HNPCC,非遺傳性結腸癌即散發性結直腸癌。近年來研究發現FAP、HNPCC及散發性結直腸癌的發生、發展的分子生物學途徑不同。FAP和一些散發性結直腸癌的發生主要由APC基因突變引起,該類腫瘤的發生是按雜合丟失途徑進行的,而HNPCC和另外一些散發性結直腸癌的發生主要是MMR基因起決定作用。腫瘤的發生、發展是按照復制錯誤途徑進行的。
2.1 分型 1997年1月,在美國國立癌癥研究所組織的“微衛星不穩定和RER表型在腫瘤檢測和腫瘤家族性預測中的應用研究會”上決定將結直腸癌按微衛星不穩定發生頻率分為3型 [7]。在分析的5個微衛星DNA標記中有2個或2個以上發生微衛星不穩定現象稱為MSIH;如1個發生微衛星不穩定現象稱為MSIL;如沒有發生微衛星不穩定現象稱為Mss。在當前的許多研究中,也常將結腸癌統分為微衛星不穩定陽性(MSI+)、微衛星不穩定陰性(MSI)2類。
2.2 MSI與結直腸癌臨床病理學意義 錯配修復基因bMLH1和hMSH2在結直腸癌病因學中的作用已得到證實。復制期間微衛星不穩定性的特征結果,復制錯誤表型可見于大多數HNPCC中,而在ScRc中僅占少數[8]。MSI在ScRc中占l2%~15%。目前MSI被認為是錯配修復缺乏所致。Aaltonen等[9]研究結直腸癌MSI與臨床病理參數的關系發現,MSI與DNA二倍體低分化的腫瘤表型有關,涉及2個以上微衛星標記的MSI的存活期顯著長于無MSI腫瘤。Mori等[10]采用PCR技術檢測54例結直腸癌,MS1檢出率為22%,在MSI陽性病例中42%的患者為結腸多發癌。伴有MSI的結直腸癌預后較好,大量文獻報道,MSIH結腸癌與MSS型結腸癌相比具有獨特的臨床病理學和分子生物學特征,前者預后較好,較多炎癥細胞浸潤,在Ⅱ、Ⅲ期結腸癌中,MSIH型腫瘤患者5年生存期高于后者;MSIH型腫瘤細胞分化程度低、浸潤組織更深、較少淋巴結轉移、原發病灶多位于右結腸。
2.3 MSI與癌前病變的關系 在慢性炎性疾病患者中發現MSI可能是發展成癌的早期表現征象。Cravo[11]對26例病史在10年以上的潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis,UC)患者進行臨床研究,結果發現DNA修復缺陷與低葉酸狀態有關,是造成UC的又一病因。他認為這種DNA缺乏與低葉酸狀態,促使大范圍基因突變,而且不能及時得到矯正,進而向惡性方向轉化。
2.4 MSI與HNPCC的關系 近年研究表明,遺傳性非息肉病性結直腸癌是由于DNA錯配修復基因突變所致,而錯配修復(MMR)基因突變則表現為微衛星不穩定,與癌基因和抑癌基因的雜合丟失途徑不同。微衛星不穩定的發生系按復制錯誤(RER)途徑進行的[12],是一種新的致癌機制,并且目前MSI不穩定檢測作為篩選錯配基因突變腫瘤的1個重要方法。從MSI到腫瘤的發生是HNPCC的l條特殊的發生途徑,即MSI是錯配修復基因突變的1種重要的表型,更準確講是錯配修復基因失活的1個標志,目前發現主要與遺傳因素和基因的表型遺傳學有關,而且在HNPCC變化過程中,MSI狀態存在1個“微衛星穩定(microsatellite stability,MSS)微衛星低度不穩定(microsatellite low stability,MSIL)微衛星高度不穩定(microsatellite high stability,MSIH)”的序列[13]。遺傳性非息肉病性結直腸癌是一種常染色體顯性遺傳性疾病,約占所有結直腸癌(colorectal cancer,CRC)的5%~10%。已知至少有5種錯配修復(MMR)基因(hMSH2;hMLH1,hPMS1,hPSM2和hMSH6/GTBP)與其有關。超過90%的HN.PCC家系是由hMSH2和hMLH1基因突變所致[14]。MSI是錯配修復系統異常的表現,存在于90%以上的HNPCC患者和少部分散發性大腸癌患者,因此檢測微衛星不穩成為國際上篩選HNPCC患者的金標準,對不符合Amsterdam標準但懷疑為HNPCC的患者,MSI檢測可以幫患者仰基因突變的可能性。已發現高度微衛星不穩腫瘤與低度微衛星不穩腫瘤的臨床、病理特征有明顯差異,高度微衛星不穩腫瘤好發于近側結腸、多為低分化、雙倍體、生存率高等;分子生物學方面,高度微衛星不穩腫瘤與hMLH1和hMSFE突變關系密切,而低度微衛星不穩腫瘤則與hMLH1和hMSH2突變無關。因此,多數學者將低度微衛星不穩與微衛星穩定歸于一類(MSI陰性),僅將高度微衛星不穩腫瘤定義為MSI陽性[15]。
綜上所述,MSI為大腸癌發生的分子生物學及分子遺傳學研究開辟了新途徑,有關MSI確切的致癌機制,錯配修復基因突變導致結直腸癌MSI的發生,低頻率MSI的原因值得進一步深入研究。在MSI基礎上,通過查找潛在多態重復基因序列尋找腫瘤的特異性標記,研究各類腫瘤的生物學特征,將有利于推動腫瘤預防和早期診斷以及腫瘤患者的個體化治療,提高腫瘤患者的生存率。但是也存在不少爭議,如在MSIL判定及其臨床病理特征是否與MMS存在差異問題上尚沒有一致認識,因此有待于進一步深入研究。
參 考 文 獻
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篇8
1牙齒的遺傳性疾病
1.1釉質結構異常(Enamelstructuralabnormality)常染色體顯性牙釉質發育不全是常見型,和定位于4q21的相關enamelin基因突變有關[1];常染色體隱性釉質發育不全,其和位點于19q13.4的Kallikrein4基因突變有關[2];此基因產物可在牙發育成熟期降解釉蛋白酶,導致釉質礦化異常;x-連鎖性釉質發育不全,其相關基因位于Xp22.3的amelogenin基因突變[3]。臨床表現摘要:釉質發育不全表現為釉質發育早期釉質厚度減少,牙冠黃色或褐色光滑,錐形牙冠;釉質成熟不全表現為釉質呈毛玻璃樣白堊狀,硬度低于正常釉質,主要發生于第三磨牙或第一磨牙,X線影像可見牙呈長方體和短根,髓室在根-頜方向長,頸部收縮,因此種牙根像有蹄動物,故稱牛牙樣牙(taurodontism)[4]。遺傳性釉質鈣化不全,表現為釉質軟,易碎,探針探之可劃成溝,牙呈暗褐色。釉質發育不全晚期,此期具有鈣化不全,表現為釉基質形成的量正常,但質軟透明,釉質較快成片脫落,易著色,上頜切牙發展成臺階狀外形。有時釉質發育不全和成熟、鈣化不全同時存在。
1.2遺傳性牙本質發育不全(dentinogenesisimperfectatypeⅡ,DGIⅡ)又稱乳光牙本質Ⅱ型,是一種常染色體顯性遺傳病,其基因定位于人類染色體4q21,目前認為和牙本質唾液酸焦磷酸蛋白基因(Dentinsialophosphoprotein,DSPP)突變有關,但存在遺傳異質性[5]。臨床表現摘要:在一家族中連續幾代出現,可累及乳牙、恒牙,牙呈乳光色或蘭灰色,釉質正常,但由于釉牙本質連合處結合薄弱,故易磨損和分離而破裂,暴露黃色牙本質,冠呈球形;因之較正常牙短小。X線影像可見根短而呈圓錐形,早期髓室寬大而成殼狀牙(Shellteeth),到晚期則髓室變窄或完全阻塞,常伴有釉質發育和鈣化不全,牙冠可見透明區,牙呈影樣牙(ghostteeth)[4]。
1.3先天性缺牙(Congenitalabsence)
1.3.1非綜合征型先天牙缺失多數牙缺失是常染色體顯性遺傳病,是和定位在14q12-13上Pax9(pairedbox9)基因突變有關;少數牙缺失[6]是常染色體顯性遺傳,定位于4p16.4上的homeobox基因(Msx1)的突變[7];中國學者命名了一種“何-趙缺陷癥”是先天恒牙缺失病,其基因定位于10q11.2,是一種家族遺傳性遺傳病[8]。臨床表現摘要:缺牙是以上頜第二雙尖牙缺占多數,再次是上頜側切牙。
1.3.2綜合征型先天牙缺失
1.3.2.1少汗型外胚葉發育不全綜合病(hypohidroticectodermaldysplasia,HED)分常染色體顯性遺傳、常染色體隱性遺傳、X染色體隱性遺傳3種,以X染色體隱性遺傳常見。和定位在Xq12-13.1的基因EDA有關[9]。臨床表現摘要:無汗腺和皮脂腺,缺毛,少淚,皮膚干燥,體溫升高,鼻梁塌陷,前額突出,乳牙或恒牙部分缺失。
1.3.2.2先天性中胚葉發育不全(Congenitaldysplasia)Rieger’ssyndrome(雷氏綜合征)為常染色體顯性遺傳,由同源異型盒轉錄因子Pitz2基因突變引起,其基因定位于4q25-26[10]。臨床表現摘要:面部寬、下頜前突,上頜發育不良,前牙缺失或部分無牙畸形。
2牙齦及牙周組織的遺傳病
2.1遺傳性牙齦纖維瘤病(Hereditarygingivalfibromatosis,HGF)為常染色體顯性遺傳,其相關基因位點有二。位于2p21-22的SonofSevenless-1基因(sos1)、位于5q13-22的編碼鈣/鈣調蛋白依靠性蛋白激酶基因突變有關[11]。臨床表現摘要:齦呈彌散性增生、肥大,呈結節狀,色正常,有時可覆蓋牙冠或達到牙合面。
2.2侵襲性牙周炎(agressiveperiodontitis,AgP)根據1999年國際最新分類法將早發性牙周炎(包括青春前期牙周炎、青少年牙周炎、快速進展期牙周炎)歸類于侵襲性牙周炎[12]。根據遺傳學和家系分析顯示,遺傳因素影響牙周炎的發生,Marazita等[13]對149個核心家庭(631個人)進行分析,結果發現早發牙周炎的黑人和非黑人種中具有常染色體顯性遺傳特征。Long等[14]提出為常染色體隱性遺傳及Fretwell等[15]對青少年牙周炎分析為X染色體隱性遺傳。最近維生素D受體基因(VDR)多肽性和早發性牙周炎的關系已證實,具有t等位基因的個體易患早發性牙周炎[12]。牙周炎發病和遺傳因素有關外,環境因素也起一定的功能,是一類多基因的遺傳易感性疾病。臨床表現摘要:牙齦炎癥、有牙周袋形成,附著喪失,牙槽骨吸收、牙松動,喪失咀嚼功能。青年女性多見,牙周組織破壞程度和局部刺激物的量不成比例,好發部位為第一恒磨牙或切牙,對稱性破壞,進展快,有家族聚集性。
3牙齒和皮膚或骨組織的遺傳病
3.1掌跖角化牙周病綜合征(hyperkeratosisofpalmsandsoles-prematureperiodontaldestructionofteethsyndrome)又稱Papillon-Lefèvre綜合征(PLS),本病為常染色體隱性遺傳,掌跖角化和角質素基因突變有關。有人稱為類牙周炎變性病。臨床表現摘要:手掌和足跖部皮膚過度角化,多為彌漫型,早年牙周病(4歲前即可發生),異位鈣化(顱內),伴有外胚葉發育不全。
3.2家族性巨頜癥(Cherubism)又稱家族性骨纖維異常癥,常染色體顯性遺傳,致病基因定位于4P16.3,基因編碼SH3結合蛋白SH3BP2[16],通過SH3結構域和C-Abl結合時發生突變。臨床表現摘要:頜骨對稱性、無痛性膨脹畸形,主要是下頜,有家族史,X線影像示為多房性。
3.3顱鎖骨發育不全(cleidocranialdysostosisCCD)是常染色體顯性遺傳,致病基因定位于6P21的runt相關轉錄因子2基因(Runx2)所編碼的轉錄因子Al(CBFAI)發生突變[17]。臨床表現摘要:骨和牙均有畸形,鎖骨缺失,顱骨橫徑發育過大,鼻根寬、鼻梁低平,因長骨發育不全,故身材短小,上頜骨發育不良而有腭弓高拱,下頜前突,雙肩有不同程度的并攏。
4口腔黏膜和其他組織共同發生的遺傳病
4.1多發性神經纖維瘤病(MaltipleNeuofibromatosis)為染色體顯性遺傳,美國Collins報告神經纖維瘤基因NF1定位于17q11.2,NF1有高突變率,其編碼的蛋白產物為神經纖維瘤素(neurofibromin)[18],參和細胞的生長和分化調節[19]。臨床表現摘要:皮膚出現牛奶咖啡色素斑,口唇、皮膚可見大小不等的半球狀,軟結節性神經纖維瘤,有時可以從皮膚處懸垂,表面光滑而軟,壓迫時有的皮膚疝氣退回感,此病多位于神經干沿線。超級秘書網
4.2普茨綜合征(Peutz-Jegher’sSyndrome)又稱黏膜皮膚色素沉著和胃腸息肉癥,本病屬常染色體顯性遺傳,色素和息肉可能有單一基因引起[20]。臨床表現摘要:唇、口周、口黏膜黑色素沉著,腸息肉可分布于全腸道,可見于嬰兒及30歲者,有復發性腹痛,特征是早飯后10~15min有間歇痛,有直腸出血,唇部色素沉著,口周雀斑可作為診斷此綜合征的提示。
篇9
關鍵詞:糖尿病 基因 遺傳
糖尿病是一種常見多發的與遺傳因素和環境因素等有關的代謝性疾病,其患病人數正隨著人民生活水平的提高、人口老化、生活方式改變以及診斷技術的進步而迅速增加。如今糖尿病是世界上第五位主要死亡原因,在發達國家更是繼心血管疾病和惡性腫瘤的第三大非傳染性疾病,成為一個嚴重危害人類健康的全球性公共衛生問題。
一、糖尿病的兩種類型
糖尿病分為1型糖尿病和2型糖尿病。其共同點為:都是由于各種致病因子作用于機體導致胰島功能減退、胰島素抵抗等而引發的糖、蛋白質、脂肪、水和電解質等一系列代謝紊亂綜合征,臨床上以高血糖為主要特點。
但兩者也存在明顯不同:
(1) 年齡上:1型糖尿病絕大多數20歲以下的青少年及兒童,大多數40歲以下發病,僅極少數例外;2型糖尿病大多數為40歲以上的中老年。
(2)起病時體重:發生糖尿病時明顯超重或肥胖者大多數為2型糖尿病,越肥胖越易患病;1型糖尿病人在起病前體重多屬正常或偏低。無論是1型或2型糖尿病,在發病之后體重均可有不同程度降低,而1型糖尿病往往明顯消瘦。
(3)臨床癥狀:1型糖尿病均有明顯的臨床癥狀如多飲、多尿、多食等,即“三多”;2型糖尿病常無典型的“三多”癥狀。
(4)急慢性并發癥區別:1型與2型糖尿病均可發生各種急慢性并發癥,但在并發癥的類型上有些差別。就急性并發癥而言,1型糖尿病容易發生酮癥酸中毒,2型糖尿病較少發生,但年齡較大者易發生非酮癥高滲性昏迷;就慢性并發癥而言,1型糖尿病容易并發眼底視網膜病變、腎臟病變和神經病變,發生心、腦、腎或肢體血管動脈硬化性病變則不多見,而這些病變在2型糖尿病都較多見。
(5)臨床治療區別:1型糖尿病只有注射胰島素才可控制高血糖,穩定病情,口服降糖藥一般無效;2型糖尿病通過合理的飲食控制和適當的口服降糖藥治療,便可獲得一定的效果,當然當口服降糖藥治療失敗、胰島B細胞功能趨于衰竭或出現嚴重的急慢性并發癥時,也是胰島素的適應癥。
二、關于1型糖尿病和2型糖尿病
1型糖尿病
1型糖尿病又叫青年發病型糖尿病,依賴胰島素治療,病友從發病開始就需使用并且終身使用。原因在于1型糖尿病病友體內胰腺產生胰島素的細胞已經徹底損壞,從而完全失去了產生胰島素的功能。在體內胰島素絕對缺乏的情況下,就會引起血糖水平持續升高,出現糖尿病。
從基因角度看,不同的基因型會使相同疾病出現不同的臨床表現。青春期前發病的1型糖尿病患者多表現為DRB1*0301/DRB1*0401基因型,起病急驟并伴β細胞的廣泛破壞,而青春期后發病的患者多表現為β細胞的緩慢破壞,C肽水平較高且有較長時間的緩解趨勢。后者往往存在低到中度水平的人白細胞抗原(HLA)易感基因型。多項研究證實,PTPN22基因C1858T多態性(Arg620Trp)與多種人群的糖尿病發病相關。烏克蘭學者季哈諾夫等研究了烏克蘭人群中的PTPN22基因C1858T多態性與成人隱匿性自身免疫性糖尿病(LADA)發病的關系。結果顯示,PTPN22基因C1858T多態性與LADA的相關性強于1型糖尿病,其在LADA基因遺傳易感性中發揮了重要作用。
1型糖尿病作為一種自身免疫性疾病,被認為是多種易感基因與環境因素共同作用下的多因素疾病。雖然導致β細胞免疫耐受遭破壞的啟動機制仍然撲朔迷離,但隨著遺傳學研究的不斷深入,研究者逐漸發現部分基因突變、單核苷酸多態性(SNP)與其之間的關系。
2型糖尿病的研究
2型糖尿病的遺傳因素是2型糖尿病發生的重要因素。中山大學附屬第三醫院翁建平教授的科研團隊發現了我國大陸首例特殊類型糖尿病MODY2家系,并在遺傳學發現了新的突變位點。研究報道了中國大陸首個青少年中的成年起病型糖尿病II型(MODY2)家系,該家系表現為常染色體顯性遺傳,所有患者均存在空腹高血糖,且基礎狀態下胰島素分泌減少。基因測序提示該家系高血糖患者均存在一個新的葡萄糖激酶(GCK)基因突變-E339K(谷氨酸賴氨酸),突變與高血糖共分離。為明確突變與高血糖的因果關系,該研究進行了進一步的突變基因功能學研究,結果表明突變造成的GCK酶活性與熱穩定性顯著下降可能是其引起高血糖的具體機制。
三、與糖尿病相關的遺傳學發現
1.孤獨癥或其它發育障礙與母體肥胖和糖尿病相關
研究證實患有肥胖癥的母親生下患有孤獨癥兒童的幾率是那些沒有糖尿病或高血壓的正常體重的母親的1-2/3倍,而且她們的孩子患有其它發育障礙疾病的可能性是健康人的2倍多。
他們發現,患有糖尿病的母親產下患有發育延遲的兒童的幾率是健康母親的2-1/3 倍。然而,盡管患有糖尿病的母親產下患有孤獨癥兒童的比例比健康母親要高,但這個結果并不具有統計學意義。
研究還發現,糖尿病母親產下的孤獨癥兒童比健康母親產下的孤獨癥兒童表現出更弱的能力——他們在語言的理解和創造以及適應流上都有更大的缺陷。
2.伴糖尿病遺傳綜合征
伴糖尿病遺傳綜合征是一種罕見的家族遺傳性毛囊性病變。常伴有糖尿病、肝腎病變和維生素A代謝異常。主要組織學特征為一高度角化和部分角化不全的角栓,凹入表皮內,穿過表皮進入真皮,在真皮內引起炎癥細胞反應。表皮細胞增生,真皮有肉芽腫形成輕度膠原變性。最早1例22歲女性白人,出現無癥狀的泛發性丘疹損害,命名為真皮穿通性毛囊及毛囊旁過度角化病。
主要見于20歲以后的成人,皮膚呈特征性的毛囊角化病變,常伴糖尿病等可確診。目前尚無有效療法。有人提可能與維生素缺乏有關,故給予大劑量維生素A、維生素E。局部可試用角質剝脫劑,伴糖尿病者應積極控制,同時保護好肝腎功能。
全球范圍內的糖尿病流行情況仍在持續迅速惡化,糖尿病風暴正席卷全球,演變為21世紀人類健康的最大災難。人類如果無法改變糖尿病,糖尿病則必將改變人類。對于糖尿病這一迫在眉睫的威脅,如果我們無法控制其開始,我們應該努力控制其結局;如果我們無法改變其結局,我們應該努力改變其進程;如果我們能夠改變其進程,我們應該努力盡早行動。
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篇10
【關鍵詞】 P53蛋白;食管癌;免疫組化
食管癌(esophageal cancer,EC)是人類消化道的常見腫瘤,也是世界最常見的十種惡性腫瘤之一,位居我國腫瘤死亡的第四位。近期報道,每年新增患者超過300000人,并且大多發生在發展中國家[1]。當前臨床就診的病例多屬于中晚期,其中能夠行根治性切除術者只有1/3,且手術切除的5年存活率僅25%左右[2]。因此,就目前的狀況來看,降低食管癌患者死亡率的關鍵是早期發現、早期診斷和早期治療。食管癌的發生和發展是一個涉及多因素、多階段、多基因變異積累及相互作用的復雜過程。在分子水平上涉及多個原癌基因、抑癌基因以及蛋白質的改變。所以,分子生物學方法現已成為EC早期診斷、判斷預后、治療及預防的重要手段和途徑。
1 材料與方法
1.1 一般資料 2006~2007在我院行食管癌手術的62例患者,其中男42例,女20例,年齡34~76歲,平均56歲,術后病理檢查結果均為鱗癌。其中高、中分化48例,低分化14例,伴有淋巴結轉移的患者38例,無淋巴結轉移的患者24例,癌浸潤至黏膜下層3例,肌層23例,全層36例,所有病例術前均未經放化療。
1.2 實驗材料和方法 SP試劑盒、抗p53單克隆抗體購自福州邁新生物技術公司。免疫組織化學染色:常規切片,脫蠟水化。3%H20。溶液作用5 min,微波爐抗原修復。加10%正常山羊血清,室溫下孵育5 min。傾去血清,加入P53單克隆抗體工作液,置于4度冰箱中過夜。PBS液洗片后加入二抗,37度恒溫箱中孵育20 min。洗片后加入LSAB復合物,37度恒溫箱中孵育20 min。PBS液洗片,配制DAB顯色液,加入切片中顯色,封片。
1.3 免疫組化結果判斷 P53基因蛋白陽性表達呈棕褐色顆粒定位于細胞核內,陽性細胞75%為(+++)。
1.4 統計學處理 采用spss 13.0統計,各項目內的計數資料采用卡方檢驗,P
2 結果
p53蛋白在62例食管癌組織中表達的陽性率為48.4%。在男性和女性患者分別為50.0%和45.0%(P>0.05);低于60歲年齡組和高于60歲年齡組分別為46.9%和50.0%(P>0.05):高、中分化組和低分化組分別為47.6%和50.0%(P>0.05);腫瘤浸潤黏膜及肌層的患者表達陽性率為61.1%,浸潤全層時為30.8%(P
3 討論
腫瘤的發生和演進過程中,細胞將發生一系列遺傳學的改變,如一些癌基因激活和抑癌基因失活,而其中某些基因的分子遺傳學改變可能就是細胞癌變的標志。P53基因是一個腫瘤高度相關的基因,是一種重要的抑癌基因,定位于染色體17p13上,基因全長大約16~20kb,由11個外顯子和10個內含子組成,編碼393個氨基酸。參與細胞增殖和分化,與細胞周期的調控密切相關。其主要生物學功能是引起細胞周期阻滯于G1/G2期,誘導細胞凋亡而發揮抑瘤作用。根據功能的不同可分為野生型和突變型。野生型p53基因具有抑制細胞增殖和轉化的作用,正常細胞中野生型p53基因參與細胞周期的調控,可以阻止細胞于G1/S期,其半衰期短,含量低,用免疫組化方法無法檢測到。突變型p53是一種促癌基因,是P53基因突變的產物。研究表明,在人類惡性病變的發展過程中,常出現p53的突變,突變型p53蛋白不僅失去對細胞異常增殖的抑制作用,從而促進細胞異常增殖,最終使細胞全部表型出現惡性化[3]。同時,這些突變引起氨基酸的取代,出現蛋白質結構的變化,所表達的蛋白質半衰期較長,且突變型P53蛋白具有癌蛋白活性且穩定性增高,因此可以檢測出來,即提示利用免疫組化檢測p53基因蛋白表達是突變型[4]。在食管癌中,有30%~50%的患者存在P53基因的突變。P53基因突變可能是食管細胞癌變的一個早期事件,這在早期的研究中已經被證實。目前開展了多項針對P53基因的靶向治療的研究[5]。(食管癌組織和癌旁組織)
國外有學者研究證實,P53基因突變與肺癌易發生局部淋巴結轉移、預后差有關J[6],就其在食管癌中的研究鮮有報道。本研究結果顯示的P53基因蛋白表達與腫瘤的浸潤深度和淋巴結轉移狀態有關,而后者已經證實食管癌預后不良主要因素,因此本結果提示P53蛋白的表達可能食管癌預后不良指標之一。
參 考 文 獻
[1] Parkin D M .Globalcancer statistics in the year2000.Lancet Oneol,2001,2(9):533-543.
[2] 黃詩良,孟祥中.早期食管癌的診斷.現代使用醫學,2005,9(17).
[3] 李輝,閻天生,張曉娜.食管癌早期診斷的研究進展 .河北醫藥,2006,28(8):755-757.
[4] 苗戰會,路平,陸志紅,李榮.p 5 3蛋白在食管鱗癌中的表達及其臨床病理參數關系 .Medical Information Medicine&Surgery,2009,22(8):696-797