线粒体DNA突变与氨基糖甙类抗生素致聋

近年来的研究表明,氨基糖甙类抗生素致聋与线粒体DNA突变有关。本文从分子水平阐述了线粒体DNA突变的发生情况及其在氨基糖甙类抗生素致聋中的作用。     

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...     

一个氨基糖苷类抗生素致聋家系线粒体DNA突变研究

应用PCR、PCR－SSCP和DNA序列分析等分子生物学技术,对一个有明确氨基糖苷类抗生素应用史的母系遗传耳聋家系共8人(包括聋人和听力正常者) 的线粒体DNA进行研究,结果显示,家系中有4份样品存在线粒体DNA 12S rRNA 1 555位点A→G的突变。提示线粒体DNA点突变是导致该家系致聋的主要因素之一。 Abstract:Blood samples were obtained from a pedigree with aminoglycoside antibiotic induced deafness.DNA was extracted from the isolated leukocytes.The mitochondrial DNA fragments were detected by PCR－SSCP and DNA sequencing.It was found that four individuals from the pedigree carried 1 555 A→G mutation.From our results,mitochondrial DNA mutation may be one of major factors in aminoglycoside antibiotic induced deafness.     

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.     

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.     

线粒体基因突变与糖尿病的相关性研究综述

糖尿病是以出现慢性高血糖为特征的。遗传因素在出现这种紊乱中可能占有重要角色。有研究表明核基因突变对胰岛素的分泌有影响,此外,在有些家庭中,糖尿病出现母系遗传,很可能是因为线粒体基因突变导致母系遗传。事实上,线粒体基因可能可以导致糖尿病,因为线粒体的氧化磷酸化在β细胞中血糖刺激胰岛素的分泌占有重要作用。已有大量研究表明线粒体基因突变与糖尿病的发病有关,在糖尿病患者的线粒体基因中发现大量的新发突变体,并且证实这些新发突变与糖尿病以及糖尿病并发症的发病有相关性。本文主要综述国内外近五年有关线粒体基因突变与糖尿病相关性的研究论文,从而探索线粒体基因突变与糖尿病的相关性,为糖尿病的发病机制提供新的见解。     

三例氨基糖甙类抗生素致聋患者的线粒体DNA测序分析

应用PCR扩增产物直接对3名氨基糖甙类抗生素致聋患者的线粒体DNA进行序 列分析, 结果表明,他们的线粒体DNA均存在第1555位核苷酸A-G的突变。因此认为该突 变是人体对氨基糖甙类抗生素致聋遗传易感性的分子基础,与氨基糖甙类抗生素共同作用造成耳聋。 Abstract:The mitochondria DNAs(mtDNAs)of three patients with AAID were analysed using the method of direct sequencing of their PCR products.The results showed that all their mtDNAs had an A-G mutation at nucleotides 1555.It is considered that this mutation is the molecular basis causing human susceptibility to Aminoglycoside Antibiotics toxicity which in cooperation with Aminoglycoside Antibiotics results in deafness.     

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。     

线粒体疾病与核基因-线粒体基因的表达调控

线粒体与疾病是当前生物医学领域最前沿之一。本文简单介绍线粒体生物医学的基础知识、线粒体疾病的遗传模式,综述了近年来在线粒体DNA（mtDNA）突变和疾病、核基因突变和疾病等领域的研究进展,着重阐明核基因（特别是核修饰基因）调控mtDNA突变致病表达的分子机制。     

三氧化二砷诱导早幼粒细胞白血病细胞线粒体基因突变与细胞凋亡

提取用2 μmol/L As2O3对NB4细胞株和APL体外干预及用0.16 mg·kg^-1·天^-1 As2O3静脉输注治疗干预前后的白血病细胞线粒体基因, PCR扩增后直接测序, 干预前后的序列对比分析, 同时流式细胞仪对细胞凋亡率测定. 分析了As₂O₃在体内和体外作用对原代急性早幼粒细胞白血病细胞(APL)和NB4细胞株的线粒体基因(mtDNA)非编码区D-loop的基因突变与细胞凋亡的关系. 研究发现, As₂O₃处理后mtDNA的D-loop区基因突变位点数目较处理前显著增多, mtDNA的D-loop区基因突变率与细胞凋亡率呈正相关关系, 相关系数r_NB4-As2O3=0.973818,r_APL-As2O3 =0.934703. 突变类型包括转换、颠换、插入和缺失. 本实验仅是初步研究, 尚未发现As₂O₃对mtDNA的D-loop区稳定的突变位点和突变规律. 结果显示, As₂O₃体内外干预均能加剧急性早幼粒细胞白血病细胞mtDNA的D-loop区基因突变, 并与其促凋亡作用呈正相关, mtDNA的D-loop区可能是砷剂治疗白血病的一个靶点.     

线粒体RNA转录后加工和修饰及其与人类线粒体疾病的关联

线粒体是真核细胞内参与能量生成和物质代谢的重要细胞器,拥有自身的基因组DNA.线粒体基因的表达调控对线粒体功能的维持至关重要.根据分子生物学中心法则,遗传信息是从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质.线粒体DNA(mtDNA)编码13个信使RNA(mRNA)、2个核糖体RNA(rRNA)和22个转运RNA(tRN...     

原发性扩张型心肌病的线粒体tRNA基因突变分析

为寻找原发性扩张型心肌病病例是否存在已知以及未知的线粒体tRNA致病性突变,以探讨扩张型心肌病可能的发病原因。收集2例原发性扩张型心肌病患者和10例正常对照尸检心肌组织石蜡标本,针对22种线粒体tRNA基因分别设计一对引物,PCR扩增后并测序分析线粒体tRNA基因突变情况。结果在对照样本中未检测到线粒体tRNA变异位点,在1例患者中检测到了tRNA~(Val)基因G1664A变异,Mitomap已有报道为多态性位点;于另1例患者中检测到tRNA~(Met)T4454C变异,有文章报道该位点与线粒体功能障碍有关,Mitomap报道为多态性位点。本研究中2例病例中未检测到线粒体tRNA致病性突变位点,可能与病例个体的心衰程度有关,有必要扩大样本量深入研究线粒体tRNA以及mt DNA其他基因突变与原发性扩张型心肌病之间的关系,以寻找可能的致病突变位点、易感的多态性位点或者单倍体群,为认识原发性扩张型心肌病的发病机制进一步提供理论基础和依据。     

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.     

线粒体和核基因的协作

约占９０％的线粒体蛋白质是核基因（ｎＲＮＡ）的产物,线粒体基因组（ｍｔＲＮＡ）表达产物常与核编码的成分组成复合物发挥作用,此外ｎＤＮＡ对ｍｔＤＮＡ的复制、表达以及线粒体组装均起调控作用。线粒体中代谢物信号、反应氧族可影响ｎＤＮＡ的表达。     

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.     

家马核基因组中线粒体核内插入序列分析

在各种真核生物核基因组中,存在一些由线粒体基因组转移进入核基因组中的DNA片段,这些被认为是分子化石的片段叫做线粒体核内插入序列(Numt)。由于Numt与真实的线粒体序列高度相似,因此它的存在必然会成为PCR扩增线粒体DNA的不利因素。利用已经公布的家马(Equus caballus)基因组序列(2007年9月公布,GenBank登录号为NC_009144-NC_009175)对家马Numt进行了深入分析,共发现200个可能的Numt,长度范围为29到3727bp,其中有10个的长度大于800bp。分析结果显示由于不存在线粒体控制区域的疑似Numt,因此对基于此区域的群体遗传学研究不会产生影响。本研究还发现在家马进化过程中,第1号和27号染色体更倾向于接受线粒体序列的转移。以上结果将为今后马科动物的研究提供重要的参考信息,有助于避免在线粒体DNA研究中由于Numt污染的存在而得出错误的实验结果。     

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。     

PKP2基因突变与致心律失常性右心室心肌病相关

为了探讨血小板亲和蛋白2(PKP2)基因突变与致心律失常性右心室心肌病(ARVC)的关系。选取2011年2月至2017年5月在我院治疗的ARVC患者41例(ARVC组),同时选取50例健康志愿者作为对照组,采用PCR扩增PKP2基因DNA片段,检测PKP2基因突变以及单核苷酸多态性(SNP)位点基因型及等位基因频率。结果显示,ARVC组PKP2基因突变率为29.27%,明显高于对照组的0.00%(p0.05);12例PKP2基因突变共发现了7个突变位点,包括3个错义突变、2个无义突变、1个缺失突变和1个剪接位点突变;ARVC组PKP2基因突变患者室速、LBBB型电轴向上形态室速比例均为83.33%,明显高于非突变患者的37.93%和41.38%,差异具有统计学意义(p0.05);PKP2基因共有2个SNP位点,包括P273和L366P位点,ARVC组和对照组2个SNP位点基因型频率及等位基因频率差异无统计学意义(p0.05)。ARVC患者PKP2基因突变较高,与患者迅速发作有关,而PKP2基因的两个SNP位点(P273P和L366P)与ARVC发病无关。     

致聋对鸣禽鸣唱行为的影响

鸣禽的鸣啭系统已是当今研究学习和记忆的重要模型。鸣禽的鸣啭学习包括2个阶段：感觉学习期和感觉-运动学习期,以及鸣唱运动和鸣唱学习2条通路。鸣禽的鸣唱行为依赖于听觉反馈系统,现已经证明致聋会使鸣曲结构发生变化,主要对近年来在致聋与鸣唱行为的影响及一些电生理变化研究方面进行介绍。     

植物核编码线粒体蛋白转动的研究进展

植物核编码蛋白向线粒体内的转运对于线粒体正常功能的发挥有着不可忽视的作用。目前在诸如前序列、前体蛋白加工、分子伴侣及线粒体与质体（或叶绿体）之间分选等几方面开展了许多研究。本综述以上方面的研究进展。