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揭秘糖尿病的遗传性
糖尿病的遗传性有多大在所有类型的糖尿病中,1型与2型糖尿病是常见的,其中又以2型糖尿病为常见,且有家族聚集倾向.虽然1型和2型糖尿病都具有遗传性,但均属于多基因遗传病,故其遗传率并不像符合孟德尔遗传定律的苯丙酮尿症等遗传病一样精确.国内外也有一些小型研究总结出的糖尿病遗传率可供我们参考(如下表).此外,研究还发现2型糖尿病患者的1级亲属(包括其父母、子女和同父同母所生的兄弟姐妹)患糖尿病的几率是背景人群的3.5倍;同卵双胎发生2型糖尿病的一致率为70%,异卵双胎仅为10%;而一些特定的少数民族和纯种土著人也表现出了极高的2型糖尿病患病率(其中Pima印第安人可高达21%).
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2型糖尿病易感基因定位克隆研究进展
糖尿病有遗传倾向且有遗传异质性.近年病因研究之深入发现了多种由单基因突变导致胰岛B细胞胰岛素分泌不足呈孟德尔遗传或线粒体母系遗传的糖尿病.但是,在糖尿病者中占很大比例的2型糖尿病(T2DM)是多基因遗传的复杂病(complex disease).复杂病是由多个易感遗传基因及环境因素共同参与且相互作用而致发病.阐明T2DM易感基因及其与环境因素相互作用参与发病的机制并非易事,但却是充分防治T2DM的前提之一.只有在计算机及分子生物技术飞速发展的今日方有可能摸索应用重组制谱(recombinant mapping)结合连锁不平衡制谱(linkage disequilibrium mapping)对T2DM易感基因进行定位克隆(positional cloning).本文就其进展作一介绍.
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基因及基因组研究大事记
1860年至1870年,奥地利学者孟德尔根据豌豆杂交实验提出遗传因子概念,并总结出孟德尔遗传定律。 1909年,丹麦植物学家和遗传学家约翰逊首次提出“基因”这一名词,用以表达孟德尔的遗传因子概念。 1944年,3位美国科学家分离出细菌的DNA(脱氧核糖核酸),并发现DNA是携带生命遗传物质的分子。 1953年,美国人沃森和英国人克里克通过实验提出了DNA分子的双螺旋模型。 1969年,科学家成功地分离出第一个基因。 1990年10月,被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划启动。 1998年,一批科学家在美国罗克威尔组建塞莱拉遗传公司,与国际人类基因组计划展开竞争。 1998年 12月,一种小线虫完整基因组序列的测定工作宣告完成,这是科学家第一次绘出多细胞动物的基因组图谱。 1999年9月,中国获准加入人类基因组计划,负责测定人类基因组全部序列的1%。中国是继美、英、日、德、法之后第6个国际人类基因组计划参与国,也是参与这一计划的惟一的发展中国家。 1999年12月1日,国际人类基因组计划联合研究小组宣布,完整破译出人体第22对染色体的遗传密码,这是人类首次成功地完成人体染色体完整基因序列的测定。 2000年4月6日,美国塞莱拉公司宣布破译出一名实验者的完整遗传密码,但遭到不少科学家的质疑。 2000年4月底,中国科学家按照国际人类基因组计划的部署,完成了1%人类基因组的工作框架图。 2000年5月8日,德、日等国科学家宣布,已基本完成了人体第21对染色体的测序工作。 2000年6月26日,科学家公布了人类基因组工作草图,标志着人类在解读自身“生命之书”的路上迈出了重要一步。 2000年12月14日,美、英等国科学家宣布绘出拟南芥基因组的完整图谱,这是人类首次全部破译出一种植物的基因序列。 2001年2月12日,中、美、英、日、德、法6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布了人类基因组图谱及初步分析结果。 科学家首次公布人类基因组草图“基本信息”。 (摘自健康报2001年2月14日第一版)
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印迹基因LOT1在卵巢上皮性癌组织中的表达及其甲基化的研究
LOT1基因是印迹抑癌基因,不遵循孟德尔遗传定律,正常情况下仅父系等位基因表达,母系等位基因印迹沉默,相当于功能上的单倍体,仅需一次突变就可诱发肿瘤,不同于传统的肿瘤二次突变学说,增加了肿瘤的易感性.
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儿科领域单基因遗传病研究中的几点思考
随着我国科学技术的进步和卫生事业的快速发展,人类疾病谱已发生明显的改变,遗传因素在疾病发生中的作用日趋重要 [1].我国出生缺陷的发生率约为4%~6%,按年出生约2000万婴儿计算,每年约有80~100万缺陷儿童出生,其病因大多与遗传有关 [2].至2009年3月,在线注册的人类孟德尔遗传的基因达到19 349种,其中已明确疾病表型的遗传病达到6646种.由于遗传性疾病具有终身性、难治性和可遗传性的特点,已成为公共卫生领域关注的突出问题.
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肝豆状核变性的诊断与治疗指南
肝豆状核变性(hepatolenticular degeneration,HLD,在线人类孟德尔遗传数据库,OMIM277900)又名Wilson病(WD),是一种常染色体隐性遗传的铜代谢障碍疾病,致病基因ATP7B定位于染色体13q14.3,编码一种铜转运P型ATP酶.
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线粒体遗传病
线粒体病(mitochondriopathy)是指因遗传缺损引起线粒体代谢酶的缺陷,导致ATP合成障碍、能量来源不足而出现的一组多系统疾病,也被称为线粒体细胞病(mitochondrial cytopathy)[1,2]。 一、病因和发病机制 线粒体病主要由mtDNA(mitochondrial DNA)的突变造成,包括点突变、缺失、重复及丢失等。迄今为止,共发现50余种病理性mtDNA点突变及数百种重排方式,同一种mtDNA突变对于不同患者可造成不同的临床表现[3]。与线粒体疾病相关的核DNA损害包括:编码线粒体蛋白质的基因突变;蛋白质进入线粒体的障碍;基因组间的通讯障碍。 二、临床表现 从遗传学角度看,由于线粒体基因组只控制线粒体中一部分蛋白质的合成,而大多数蛋白质的合成由核DNA调控,因此线粒体疾病的遗传方式有2种,即母系遗传和孟德尔遗传。另外,尚有许多病例为散发性。 线粒体病的病变如以侵犯骨骼肌为主,称为线粒体肌病;如病变除侵犯骨骼肌外,尚侵犯中枢神经系统,则称为线粒体脑肌病;如病变以侵犯中枢神经系统为主,则称为线粒体脑病。另外,尚有大量中间类型。目前还发现帕金森病、2型糖尿病、心肌病及衰老等也与线粒体功能障碍有关。随着检查技术的进展,将会发现更多的线粒体病。
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孟德尔遗传糖尿病研究进展
糖尿病是由多种遗传和环境因素相互作用而引起的一组慢性代谢异常综合征.一些特殊类型的糖尿病,如:青年发病的成年型糖尿病、矮妖精貌综合征、脂肪萎缩性糖尿病和Rabson-Mendenhall综合征为单基因致病并符合孟德尔遗传.本文对孟德尔遗传糖尿病的研究进展加以综述.
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单基因致病型高血压
单基因致病型高血压是指由单个基因突变造成,且遗传方式符合孟德尔遗传定律的高血压。认识单基因致病型高血压这一概念需将其与高血压相关的基因变异进行区分,后者是指与人体血压相关的某个基因发生改变,从而间接地引起血压异常,它们之间仅有一定的关联性,并不直接导致高血压;而单基因致病型高血压是单一基因突变直接引发的高血压。
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性激素结合球蛋白和2型糖尿病的危险性分析
循环中的性激素结合球蛋白水平与胰岛素抵抗呈负相关,但其水平是否能预言发展为2型糖尿病的危险性至今仍不确定.近刊登在2009年8月7日新英格兰医学杂志网络上(N Engl J Med,2009,361:10.1056/NEJMoa0804381)的一项嵌套病例一对照研究,选取妇女健康研究中心未运用激素治疗的绝经后妇女(359例近诊断为2型糖尿病的患者和359名对照),检测其血浆中的性激素结合球蛋白水平,检测与蛋白质水平充分相关的、编码性激素结合球蛋白的两种多态性基因SHBG,并且运用孟德尔遗传法则进行随机分析.
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STR D16S539基因座变异1例报告
人类基因组用卫星法对DNA长度多态性进行分类.其中平均每15Kb就有一个短串联重复(shorttandem repeats,STR).STR又叫微卫星DNA,重复单位一般为2~7bp,等位基因碱基长度一般在500 bp以下,在同一位点上因重复数的不同而形成不同的等位基因.依据孟德尔遗传分离律,在配子细胞形成时,成对的等位基因彼此分离,分别进入各自的配子细胞.
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STR D8S1179基因座变异1例报告
人类基因组用卫星法对DNA长度多态性进行分类,其中平均每15Kb就有一个短串联重复(Short tandem repeats,STR).STR又叫微卫星DNA,重复单位一般为2~7bp,等位基因碱基长度一般在500 bp以下,在同一位点上因重复数的不同而形成不同的等位基因.依据孟德尔遗传分离律,在配子细胞形成时,成对的等位基因彼此分离,分别进入各自的配子细胞.
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血液疾病的基因学
孟德尔遗传式单基因疾病致病基因的鉴定,已给诸多医学领域带来巨大影响.它的代表是肿瘤学,已发现各种癌抑制基因和DNA修复基因是表现出癌高发性的遗传性疾病基因.毛细血管扩张性运动失调症的原因基因或蛋白质(ATM)为其中受注目的分子之一,与血液疾病也有很深的关系.而且,近又相继克隆了长期原因不明的遗传性骨髓功能不全疾病基因,因此本文叙述其主要的基因.此外,近数年,如人类基因组计划所代表的那样,系统而全面的基因学分析技术的进步与信息量的增加特别令人瞩目.这些进步也不断地给血液疾病的病程分析和诊断方法带来新的手段.本文列举DNA微排阵技术和单碱基多态性(SNP)分析.
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成人型多囊肾的治疗进展
多囊肾是一种单基因遗传疾病,为常染色体显性遗传,长至成人后外显率几乎100%.根据孟德尔遗传定律,子代有50%机会由遗传得到病理基因.此类患者多在50岁左右进入肾功能不全期,占终末期肾病的8%~10%.多囊肾除影响患者肾脏而终致肾功能衰竭外,还可累及全身多个脏器,如颅内动脉瘤、肝囊肿、结肠憩室、腹壁疝、二尖瓣脱垂及胰脾囊肿.因此,多囊肾的治疗重点在肾脏,但其他系统也不可忽视.本文对其治疗进展作如下综述.
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寻找精神分裂症致病基因的策略与进展
许多单基因遗传病已成功地定位在人类基因组上,其中一部分已完成了定位克隆,但对精神分裂症这种具有复杂遗传模式疾病的研究遇到了很大困难.以往对家系、双生子及寄养子流行病学的大量研究提示了遗传因子的作用,这些遗传因子应该表现在DNA序列的表达及调节上.由于精神分裂症属于非经典孟德尔遗传,现在多被认为是由几个中度效应基因遗传或多个轻度微效基因遗传.另外,动态突变机理,可能也与精神分裂症的发生有关.
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STR FGA基因座变异 1例
在采用 PCR-STR技术进行亲子鉴定的案例中,发现 1例 FGA基因座变异,现报道如下。 1 案情摘要 某男( 35岁,汉族)和某女( 32岁,汉族)携 " 儿子 " 来本室要求做亲子鉴定。 2 检验过程 分别抽取该女、 " 儿子 " 及该男静脉血各 1ml,用 Na2EDTA. 2 H2O抗凝,分别标明 1号 " 、 2号 " 、 3号 " ,备检。用 Chele x-100 提取 1号、 2号、 3号检材的 DNA,然后进行 F13A01、 FES/FPS、 D1 9S253、 TPOX、 D7S820、 D12S391、 CYP19、 TH01、 FGA、 D3S1359、 D13S317、 FOLP2 3、 GABRB15、 CSF1P0、 vWA、 D5S818、 D7S2846、 D2S441、 D3S1358、 D7S221共 20个座位的 PCR扩增,扩增产物用含 4mol/L尿素、 0.5mm厚的变性聚丙烯酰胺凝胶( T6%、 C5%)电泳分离、银染,得到各位点的扩增片段长度多态性图谱。根据扩增片段电泳迁移的距离,借用顶蓬原则,参考各座位在中国汉族人群的基因频率分布资料进行各位点基因型命名,并计算父权概率( RCP)小值。结果显示,本案检验的 20个 STR座位除 FGA外有 19个座位的结果符合孟德尔遗传定律,经计算 RCP大于 99.99%,认定亲权关系。孩子仅 FGA 座位在父亲的基因型中(杂合子)找不到相同的基因,不符合孟德尔遗传定律 ,推测 FGA座位存在突变。