Mitochondrial genetic disease

1
??? ??????
Mitochondrial genetic disease
2
mitochondrion(???)??????????????????????????????,?
?????????DNA????,??????25?????
3
1963?,Nass????????????DNA
Schatz?????????DNA
1981?,???mtDNA?DNA??
1987?,Wallace??mtDNA???????
1988?,????mtDNA??
4
??? ??????
?????????????
?mtDNA?????16,569 bp????????????G??,???(H?),???C?
?,???(L?)?
5
?????????????
mtDNA????,?????,????????D??,??1,000 bp???
D????mtDNA???????,????????? ?4????????????
6
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???mtDNA?37???,??13?????22?tRNA?2?rRNA?13?????????
?????????
H???12?????14?tRNA?12srRNA?16srRNAL????1?????8?tR
NA ?
7
?????????????

• ???????,??????????????
• 1?????

?? mtDNA,DNA??????????????????????????1000?
?????,?????????? ??????????????????????????????
???????DNA??,???????,????????,?????????????
8
Complex Subunits Nuclear mtDNA
? 41 34 7
? 4 4 0
? 11 10 1
? 13 10 3
? 14 12 2
83 70 13
9
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• ???????,??????????????
• 1?????
• 2???????
• mtDNA?????,????
• mtDNA?????????,?????????????,??T?TA??
• ?????????
• ?????????

10
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• ???????,??????????????
• 1?????
• 2???????
• 3???????????????

11
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• mtDNA??????4????????????
• ?UGA??????,????????
• ???????????AUG?AUA???????,???????AUG,AUA,AUU?AUC??
  ?????
• ?AGA,AGG?????????,???????,?????????4??????,?UAA,UA
  G,AGA,AGG?
• tRNA??????,??22?tRNA?????48?????

12
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??? ???? ?????
UGA ???? ???
AUA ???? ????
AGA ??? ????
AGG ??? ????
13
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• 1?????(maternal inheritance)
• ?????mtDNA????????,???????mtDNA??????

14
?????????????

• 1?????(maternal inheritance)
• 2????????
• ???(homoplasmy)?????????????mtDNA????????
• ???(heteroplasmy)??????????????????mtDNA??,?
  ?????,????????

15
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• 1?????
• 2????????
• 3?????
• ???mtDNA?????????,???????????????,????????
• ????????????????mtDNA?????????

16
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? ????????? ????????,??????????????????????
? ??????????????? ?gt???gt?gt?gt?
17
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• 1?????
• 2????????
• 3?????
• 4?????

18
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• mtDNA??????DNA?10-20????
• ?mtDNA?????
• ????????DNA???????????????????,??????????
  ????????????????
• ????????D-????
• ???????????
• mtDNA????????,?????????????(ROS)?????

19
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• 1?????
• 2????????
• 3?????
• 4?????
• 5?mtDNA?????????????
• ???????,?DNA???mtDNA??????????,????mtDNA?????
  ????

20
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• 1?????
• 2????????
• 3?????
• 4?????
• 5?mtDNA?????????????
• 6?mtDNA?????????????????????
• ??????100000??????100???????????

21
??? ???????????

• (??)???????????????????????????,?????????????????
  ?????????????
• (??)???????mtDNA??(?????)????????????????????????
  ?????????
• ??????????????mtDNA?????????????????

22
??? ???????????
????????????

• ?mtDNA???????????????
• ?mtDNA?????????
• ?mtDNA??????

23
??? ???????????
??????????

• (?)Leber???????
• Leber???????(LHON)????????Theodor
  Leber?????????????????????????,???????????????????
  ?????
• ???????41?

24
(No Transcript)
25
Leber???????(LHON)
11778 G?A????NADH??????4(ND4)??340??Arg?His,?????
???????? ??50?LHON???????????
26
??????????

• (?)Leber???????
• (?)mtDNA?????????????
• mtDNA12SrRNA??1555??A?G??????????,??????????
  ????????????????????????
• AAID??????????????????????????????????
  ??????????????

27
??????????

• (?)Leber???????
• (?)mtDNA?????????????
• (?)MELAS???
• MELAS????????????????????????????
• ???????,????????
• ??????????????????????????????????????
  

28
80 MELAS??mtDNA???tRNA??3243???A?G?
?????????????????3291?3271?3256?3252????
???????tRNAleu?????,???tRNA???rRNA????????????????
,??MELAS????????????????rRNA?mRNA??????
29
??????????

• (?)Leber???????
• (?)mtDNA?????????????
• (?)MELAS???
• (?)MERRF???
• MERRF??????????????????????????????????????
• ?????????? ?

30
8090?MERRF??????mtDNA?tRNALys??8344 bp
A?G????????????8356???T?C????????tRNA????,???????
???,??????MERRF???????,???????????II?,????????????
???
31

• MERRF???????mtDNA???????
• ?????????????????????????,20??????,?mtDNA???95
  ?????MERRF??,??85?????????????mtDNA???63??????
  ??,???85?????????

32
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• (?)Leber???????
• (?)mtDNA?????????????
• (?)MELAS???
• (?)MERRF???
• (?)Kearns-Sayre ???
• Kearns-Sayre ???(KSS)??????????????

33
Kearns-Sayre ???(KSS)
???1958??Kearns?Sayre??????????????????????????
????????????????,?????1.51,?????????,75?????20??
??50????,??50????????????????????,??????????????
???????????
34
Kearns-Sayre ???mtDNA???????????????
???????????????????????
???????????,???tRNA??,???????????mtDNA???????
??,??3050?KSS???????4977bp??,????ATP????8?ND5??
??????
35
??????????

• (?)Leber???????
• (?)mtDNA?????????????
• (?)MELAS???
• (?)MERRF???
• (?)Kearns-Sayre ???
• (?)??????????(NIDDM)

36
??????????(NIDDM)
??????????20?????????
???????????tRNA????
?????????mtDNA?tRNA??3243bpA?G????
?3243bpA?G?????????????????,???mtDNA?3263???
???????,?24??ND1???3316bpG?C?????
37
????????????

• ???????????????,???????????????
• ?????????4977bp?????????????,????????????????
  ????????,???????????????????????????????,?????????
  ????????
• mtDNA????????????????????????

38
??mtDNA-?DNA???

• 1?mtDNA??DNA?????
• ??????????????????,??????????
  ????????????????,??????????????
• 2??????????????
• ????????????????,????????

39
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• ????????????????
• ???????????

40
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• 1?????
• 2?mtDNA???????
• 3????????????

41
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