人线粒体tRNA基因突变与疾病

线粒体是体内重要的细胞器,存在于胞质内。许多生物化学反应都在线粒体内进行,其中尤为重要的是通过氧化磷酸化作用产生ＡＴＰ,供生命活动需要。线粒体内ｔＲＮＡ的总数只有２２个（核编码的ｔＲＮＡ总数至少为３０多个）。这样,线粒体ｔＲＮＡ与编码氨基酸之比基本是...     

Science:线粒体缺失和扩张型心肌病发病的分子关联

正心脏细胞中关键线粒体过程的缺失会引发一种扩张性心肌病,这常常会引发患者出现心脏病及早产儿死亡,近日一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中,来自西班牙的科学家通过研究发现了蛋白质YME1在线粒体的数量、类型和形状中的作用,研究者指出,该蛋白质的缺失会诱发心脏病患者出现典型的代谢性缺陷,而且基于饮食的代谢性策略足以帮助纠正心脏功能,从而为开发治疗心脏疾病的新型疗法提供希望。     

人类线粒体tRNA生物合成与线粒体疾病

线粒体是普遍存在于真核细胞中的一类细胞器.每个线粒体含有多个拷贝的闭合环状双链DNA. 人类线粒体DNA (mitochondrial DNA, mtDNA)共编码22种线粒体tRNA(mitochondrial tRNA,mt tRNA), 2种rRNA 及13种多肽.mt tRNA独特的结构特点决定了它们与具有典型三叶草结构的细胞质 tRNA不同.编码mt tRNA的基因突变频率较高,这可能是引起线粒体功能障碍的主要原因之一. 同时 ,这与很多病理现象相关.目前发现,大量与mt tRNA生物代谢和功能相关的核因子包括加工内切酶、 tRNA修饰酶和氨酰-tRNA合成酶.这些核因子的异常导致了疾病相关的tRNA致病突变.由此可见mt tRNA功能对于线粒体活性的重要性.     

与耳聋相关的线粒体tRNA突变

线粒体tRNA基因突变是导致感音神经性耳聋的原因之一．有些tRNA突变可直接造成耳聋的发生,称之为原发突变．如tRNA^Leu(UUR) A3243G等突变与综合征型耳聋相关,而tRNA^Ser(UCN) T7511C等突变则与非综合征型耳聋相关．此外,继发突变如tRNA^Thr G15927A等突变则对原发突变起协同作用,影响耳聋的表型表达．这些突变可引起tRNA二级结构改变,从而影响线粒体蛋白质合成,降低细胞内ATP的产生,由此引起的线粒体功能障碍可导致耳聋的发生．主要讨论与耳聋相关的线粒体tRNA突变及其致聋机理．     

扩张型心肌病动物模型的研究进展

扩张型心肌病严重危害人类健康,为了广泛深入地研究和治疗DCM,迫切需要该病的动物模型。本文按DCM的病因：家族性/遗传性,病毒性/免疫性,酒精性/中毒性及其他病因,对近年来应用较为成熟的DCM模型作一综述,分析各自的优缺点。     

中国汉族原发性高血压患者线粒体tRNAMet基因突变

为探讨线粒体tRNAMet基因突变与中国汉族人原发性高血压发生发展之间的关系,文章收集990名原发性高血压患者一般资料(性别、年龄、发病年龄、体重指数、家族遗传史等)、血常规、血生化及心脏彩色超声检查结果;采集入选者的静脉血,分离并提取白细胞中的DNA,PCR扩增线粒体tRNAMet,纯化后测序。以发生tRNAMet突变的原发性高血压患者为指示病例,匹配8例未发生突变的原发性高血压患者为对照病例,统计分析指示病例和对照病例在血常规、血生化及心脏彩色超声检查等方面的异同。结果显示在990名原发性高血压患者中,有8名患者发生线粒体tRNAMet突变,突变分布在6个位点,分别为A4401G、C4410A、U4418C、A4435G、U4454C和C4456U。与对照病例相比,指示病例的平均发病时间显著提前,这种早发现象与体重指数无关。指示病例高密度脂蛋白胆固醇的平均值明显高于对照病例;血红蛋白平均值明显低于对照病例;舒张末期左室内径、每搏输出量、和心脏指数平均值等明显高于对照病例,射血分数平均值低于对照病例。在指示病例中,有5名患者有高血压母系遗传史,1名患者具有父系遗传史,2名患者否认有家族遗传史。以上研究结果提示线粒体tRNAMet突变可能会导致其结构和功能的变化,进而通过干扰血脂代谢、血细胞的稳态以及心脏的结构与功能,参与了原发性高血压的发生和发展。     

一组有或无基因突变的特发性扩张型心肌病患者临床发病及预后的分析

目的:分析携带基因突变和未携带基因突变的特发性扩张型心肌病(IDCM)患者的临床发病及预后的差异性。方法:收集2011年01月-2014年09月于南京鼓楼医院就诊的IDCM患者115例,经靶向二代测序鉴定后分为基因突变组和未突变组,出院后对两组患者进行定期随访,将两组患者的临床资料及随访结果进行统计学分析。结果:两组患者的一般临床特征(如性别比例、首发症状年龄、血压、糖尿病比例等)无显著差异(P0.05);辅助检查特征(如左室射血分数、左室舒张末内径、室壁厚度、QRS-T夹角和血肌酐水平等)无显著差异(P0.05);治疗情况(如药物和器械治疗)无差异(P0.05);随访资料(如再入院和生存分析)亦无统计学差异(P0.05,Log rank P=0.12);将性别比例、是否吸烟、是否合并糖尿病、是否植入器械、是否发生突变等临床参数进行Cox回归分析,发现上述参数未影响患者的临床预后(P0.05)。结论:本组资料显示携带基因突变的IDCM患者临床发病及预后较未携带突变者无显著差异。     

线粒体基因突变相关的糖尿病研究进展

线粒体是细胞的能量工厂,通过氧化磷酸化以ATP的形式为细胞的各种生命活动提供能量。线粒体基因的突变会导致多种疾病的发生,包括LHON病、耳聋、Ⅱ型糖尿病等。本综述描述了与Ⅱ型糖尿病相关的67种线粒体基因突变,重点讨论了线粒体基因3243、3310、16189、14709、15059、10003位点相应碱基突变与Ⅱ型糖尿病的相关性关系,总结和讨论了线粒体基因突变导致糖尿病发生的具体机制,即线粒体基因突变导致胰岛β细胞氧化磷酸化功能缺陷,ATP产量降低,ADP+含量升高,胰岛素分泌受阻,胰岛素产量降低,机体正常糖代谢受阻从而出现高血糖等二型糖尿病症状。最后,本综述对Ⅱ型糖尿病的诊断方法和治疗手段进行了阐述。     

Leber遗传性视神经病变家系的线粒体基因突变分析

为探讨Leber遗传性视神经病变（Leber′s hereditary optic neuropathy,LHON）家系线粒体DNA（mtDNA）常见致病原发突变的频谱,用聚合酶链反应（polymerase chain reaction,PCR）和单链构象多态性（single-stranded conformational polymorphism,SSCP）以及DNA测序的方法,对13个家系22位临床诊断为LHON的患者及其母系亲属21人的线粒体DNA进行检测,同时检测71例正常人作为对照。临床拟诊为LHON的13个家系中,11个家系存在mtDNA位点11778 G→A突变,另2个家系存在14484位点T→C突变。说明中国LHON病人存在线粒体DNA 11778或14484位点突变,其中14484位点突变在国内尚未见报道。 Abstract:The purpose of the study is to investigate the frequency of common pathogenic primary mitochondrial DNA mutations in pedigrees of Leber′s hereditary optic neuropathy (LHON).Mutations were determined by polymerase chain reaction (PCR),single-stranded conformational polymorphism (SSCP) and DNA sequencing.Twenty-two patients with suspicion of LHON and twenty-one their maternal relatives underwent molecular genetic evaluation.Seventy-one normal individuals underwent molecular genetic evaluation as control at the same time.Members from 13 families with suspicion of LHON,11 families had nucleotide position nt11778 G→A mutations.Another 2 families had nt14484 T→C mutations.It is concluded that the point mutations at nucleotides 11778 and 14484 are primary LHON mutations,but the point mutation of nt14484 is rare in Chinese.     

核修饰基因突变与线粒体基因突变协同致聋

很多因素,如氨基糖苷类抗生素、核修饰基因等,对mtDNA突变引起的遗传性聋都具有协同作用,影响耳聋的表型表达。现主要综述MTO1、GTPBP3、TRMU、TFB1M及YARS2五种核修饰基因突变协同mtDNA突变致聋的研究进展及可能致病机制。作为一个可能协同致聋的核修饰基因,致病性YARS2和肌病、乳酸性酸中毒与铁粒细胞性贫血(MLASA)临床三联征都有关,该突变会减弱线粒体tRNA~(Tyr)的氨基酰化能力。目前,对于该核修饰基因突变协同致聋的机制仍在探索当中。     

扩张型心肌病的诊断与外科治疗

扩张型心肌病(dilatedcardiomyopathy,DCM)是一种以左室或双心室的扩张和收缩功能损害为特点的心肌疾病,临床以心脏扩大、心力衰竭和心律失常为基本特征。任何年龄均可发病,但常见于中、青年,男性发病多于女性(2.5:1),发病率5～10/10万。其发病原因可能与病毒感染、自身免疫、酒精中毒、妊娠、家庭遗传等因素有关。病情呈进行性加重,早期表现为心室扩大、心律失常(以室性心律失常多见),然后逐渐发展为心力衰竭,出现心衰症状后,5年生存率仅40%,十年生存率在22%左右,死亡可发生于疾病的任何阶段。近年来,东北地区扩张型心肌病患者住院人呈数…     

扩张型心肌病的诊断与外科治疗

扩张型心肌病（dilated eardiomyopathy,DCM）是一种以左室或双心室的扩张和收缩功能损害为特点的心肌疾病,临床以心脏扩大、心力衰竭和心律失常为基本特征。任何年龄均可发病,但常见于中、青年,男性发病多于女性（2．5：1）,发病率5～10／10万。其发病原因可能与病毒感染、自身免疫、酒精中毒、妊娠、家庭遗传等因素有关。病情呈进行性加重,早期表现为心室扩大、心律失常（以室性心律失常多见）,然后逐渐发展为心力衰竭,出现心衰症状后,5年生存率仅40％,十年生存率在22％左右,死亡可发生于疾病的任何阶段。近年来,东北地区扩张型心肌病患住院人呈数明显增多的趋势。     

线粒体基因突变与糖尿病的相关性研究进展

线粒体DNA(mtDNA)突变可引起多种遗传性疾病,其中包括糖尿病.与mtDNA突变相关的糖尿病中最常见的变异是tRNALeu(UUR)] 3243 A→G.文章描述了mtDNA线粒体突变与糖尿病的相关性,介绍了线粒体糖尿病的临床特点和发病机制,概括了线粒体糖尿病相关变异基因位点,重点介绍了m.3243A→G、3310C→T、16189T→C基因突变与线粒体糖尿病病理生理的联系.文章认为mtDNA突变位点的研究为糖尿病的发生机制提供新的视角,也为糖尿病的治疗提供了新方向.     

线粒体基因突变与NIDDM发生的关系

采用PCR-SSCP、PCR-RFLP及PCR产物直接测序等技术对90例NIDDM(即非胰岛素依赖型糖尿病)及80例正常对照个体的血细胞线粒体DNA进行了突变分析。结果在2例患者中发现线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA) ND1 (NaDH Dehydrogenase subunitⅠ)基因上3316位点存在G→A的点突变,导致丙氨酸错义突变成苏氨酸,而在80例正常对照个体中均不存在此位点突变。国内外已证实的和1.5%NIDDM发生有关的mtDNA tRNA Leu^(UUR)|基因上3243位点A→G的突变在本实验中并未发现。由此推断,3316位点G→A的突变可能与NIDDM的发生在关,3243位点A→G的突变率确实很低,可见糖尿病的发生在线粒体遗传上具有广泛的异质性。 Abstract:Using PCR-SSCP,PCR-RFLP and PCR product direct sequencing techniques,we analysed the mitochondrial DNAs(mtDNAs)of 90 patients with NIDDM (Non Insulin-Dependent Diabetes Mellitus)and those of 80 normal controls.The results showed that a G to A mutation which leads alanine’s missence mutaton to threonine in the mitochondrial ND1(NaDH Dehydrogenase subunit I) gene at nucleotide pair 3316 occurred in the blood cells of 2 patients.We have not however,indentified with the A to G mutation at nucleotide pair 3243 of the mitochondrial tRNA Leu(UUR) gene,which has been reported to associate with NIDDM in about 1.5% of the diabetic population.We infer that the mutation at position 3316 is perhaps associated with the development of NIDDM,the occurance of the mutation at position 3243 is actually rare,and NIDDM has an intensive mitochondrial genetic heterogenous background.     

人线粒体tRNA修饰碱基与遗传性脑肌病

人的多种遗传疾病与线粒体tRNA基因突变有关,这些突变导致疾病发生的分子机理是当前研究的热点.通过研究线粒体tRNA分子上的碱基修饰情况,人们发现了一类特殊的带有牛磺酸衍生物基团的修饰,这类修饰主要位于线粒体tRNALys和线粒体tRNALeu(UUR)反密码子第一位摆动(wobble)位点的碱基上.最近的研究表明,位于这两种线粒体tRNA基因上的多种突变与遗传性脑肌病相关,包括A8344G,A3243G,T3271C等等,它们可以导致tRNA上相应摆动位点的碱基修饰缺失.无论是在体外培养的带有相应突变的细胞内,还是在来源于脑肌病病人的组织中,科学家都发现了相同的线粒体tRNA碱基修饰缺陷.通过分子手术证实,此类碱基修饰对于维持这两种tRNA的反密码子与mRNA上相应密码子的相互识别至关重要,缺失了这种修饰的tRNA将无法识别一些对应的密码子.通过进一步的实验,人们还鉴定出负责催化此类碱基修饰的酶.这些研究不但揭示了线粒体遗传性脑肌病相关突变的致病机理,也将为研究基因治疗提供可能的新手段.     

家族性扩张型心肌病的分子遗传研究进展

扩张型心肌病是一种以左心室和,或右心室扩大、心肌收缩功能受损为主要特征的心肌疾病,是除冠心病和高血压以外导致心力衰竭的主要病因之一。家族性扩张型心肌病约占扩张型心肌病的35％。目前为止,发现的和扩张型心肌病相关的基因突变主要是心肌蛋白基因突变和细胞骨架蛋白基因突变,此外还有线粒体DNA的突变和能量代谢相关的基因突变。本文对引起家族性扩张型心肌病的分子遗传进展进行了总结。     

扩张型心肌病合并充血性心力衰竭的相关因素Logistic 分析

目的:寻找扩张型心肌病(DCM)合并充血性心力衰竭(CHF)的独立危险因素,为临床预防和治疗扩心病患者的病情提供依据。方法:选择我院收治的扩张型心肌病患者125例,按照NYHA分级分组,将心功能Ⅱ-Ⅳ级同时左心室射血分数(LVEF)<40%的患者91例定义为观察组;将心功能Ⅰ级同时左心室射血分数≥40%的患者34例定义为对照组。在比较两组临床资料的基础上,采用logistic多因素分析方法确立扩张型心肌病合并心力衰竭的独立危险因素。结果:单因素分析结果发现,观察组中的"房颤"及"脉压≥70mmHg"这两个参数比对照组的数量明显增多,差异有统计学意义(P<0.05)。logistic多因素分析发现"脉压≥70mmHg"、"房颤"是扩心病合并心力衰竭的独立危险因素。结论:"脉压≥70mmHg"、"房颤"是扩张型心肌病合并充血性心力衰竭的独立危险因素,需要在临床治疗扩心病患者时警惕这两项指标的异常。     

暗纹东方鲀线粒体COI及其侧翼tRNA基因的克隆与序列分析

以暗纹东方鲀(Takifugu fasciatus)肝脏的线粒体DNA为模板,按照红鳍东方鲀线粒体DNA序列设计合成特异引物进行PCR扩增,克隆并测定了线粒体细胞色素氧化酶I亚基（COI）及其侧翼tRNA基因的全序列,结果显示,克隆了暗纹东方鲀COI基因1546bp及其5′端上游的tRNATyr基因和3′端下游的tRNASer基因序列共1766bp。用DNA分析软件对暗纹东方鲀与GenBank中10个目13种鱼类的COI序列进行比较分析,显示暗纹东方鲀与这些鱼类的COI基因具有较高的同源性,与同属红鳍东方鲀的同源性最高为97.6%,与同目不同科的矛尾翻车鲀和翻车鲀的同源性为76.5%和75.4%。根据暗纹东方鲀与其他13种鱼的COI基因序列同源性所建立的进化树,与传统的分类地位基本吻合。推定的这二种tRNA的二级结构都具有典型的三叶草型结构。