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06 线粒体疾病的遗传
Inheritance of Mitochondrail diseases
第一节人类线粒体基因组
线粒体内还含有DNA分子,被称为人类第25号染色体,是细胞核以外含有遗传信息和表达系统的细胞器,其遗传特点表现为非孟德尔遗传方式,又称核外遗传。1981年Anderson等人完成了人类线粒体基因组的全部核苷酸序列的测定。
第一节人类线粒体基因组
线粒体基因组是人类基因组的重要组成部分,全长16569bp,不与组蛋白结合,呈裸露闭环双链状,根据其转录产物在CsCl中密度的不同分为重链和轻链,重链(H链)富含鸟嘌呤,轻链(L链)富含胞嘧啶。
第一节人类线粒体基因组
mtDNA分为编码区与非编码区,编码区为保守序列,不同种系间75%的核苷酸具同源性,此区包括37个基因:2个基因编码线粒体核糖体的rRNA(16S、12S),22个基因编码线粒体中的tRNA,13个基因编码与线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)有关的蛋白质。
第一节人类线粒体基因组
3个为构成细胞色素c氧化酶(COX)复合体(复合体Ⅳ)催化活性中心的亚单位(COXⅠ、COXⅡ和COXⅢ)
2个为ATP合酶复合体(复合体Ⅴ)F0部分的2个亚基(A6和A8)
7个为NADH-CoQ还原酶复合体(复合体Ⅰ)的亚基(ND1、ND2、ND3、ND4L、ND4、ND5和ND6)
1个编码的结构蛋白质为CoQH2-细胞色素c还原酶复合体(复合体Ⅲ)中细胞色素b的亚基
第一节人类线粒体基因组
mtDNA仅编码13种,绝大部分蛋白质亚基和其他维持线粒体结构和功能的蛋白质都依赖于核DNA(nuclear DNA,nDNA)编码,在细胞质中合成后,经特定转运方式进入线粒体。此外,mtDNA基因的表达受nDNA的制约,线粒体氧化磷酸酶化系统的组装和维护需要nDNA和mtDNA的协调,二者共同作用参与机体代谢调节,因此线粒体是一种半自主细胞器,受线粒体基因组和核基因组两套遗传系统共同控制