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人卵“外衣”缺失致病基因被发现

夕阳红 2023-08-08 13:35:39

3月27日,《新英格兰医学杂志》刊登了中国学者的一项发现。在这篇来自中南大学生殖与干细胞工程研究所肖红梅团队的论文中,研究人员首次报道了人类卵子透明带缺失病例,成功破译了其致病基因,并对致病机理给出了令人信服的解释。这是科学家首次发现卵子透明带缺失及导致人类透明带缺失的致病基因。

据介绍,卵子透明带是紧密包绕在卵细胞外的一层膜状“外衣”,由zp1至zp4四个透明带蛋白组成,在卵细胞发育和受精过程中发挥至关重要的作用。其形态异常可影响正常生育,但科学界对其发生机制并不清楚。

研究人员最初在一位不孕患者身上发现透明带完全缺失现象,随后历时3年对该近亲婚配家系展开追踪和分析,最终在一个位于11号常染色体上的透明带基因上找到致病原因,并被人类基因库收录。

据肖红梅介绍,带有该突变基因的女性患者都不孕,突变基因不仅影响其自身蛋白功能,还会干扰其他蛋白的作用,在遗传方式上符合隐性遗传特征。

进一步的研究找到了通向致病机理奥秘的钥匙,被称为“移码突变”,“这就使zp1基因的‘终止密码’提前出现,导致原本由638个氨基酸构成的蛋白质链后1/3整体丢失了”。肖红梅表示,正是这一异常影响了卵细胞发育过程中透明带的形成,导致精子无法与卵子正常结合。

“更令人意想不到的是,我们发现透明带整体缺失与之前已在基因敲除小鼠身上发现的情况并不吻合。”肖红梅说,“将zp1基因在老鼠身上全部敲除后,其他蛋白还是可以表达,只是形成的透明带更薄而松散,但仍可生育。”

长庚团队发现「平脑症」致病新基因—CEP85L

免疫系统还有别的任务?-维护心理健康大豆还可以作为骨癌的术后治疗?罕见病新药! C3抑制剂pegcetacoplan美欧申请上市美研究:鉴定出一种蛋白可能修复听力受损 正常人的大脑表面会有许多皱褶,称之为脑回,和高阶认知功能发展息息相关。但有极少数的人脑回没有发育或发育不好,呈现较平滑无皱褶的外观,因此被称为「平脑症」,在台湾预估约有300个病人,是一种非常罕见的脑部发育异常。长庚阳明研究团队与跨国研究团队合作,发现了平脑症的致病新基因—CEP85L,研究结果已刊登于2020年4月神经科学重量级期刊《Neuron》,期望未来能成为药物或基因治疗的重要发展方向。

平脑症是第17号染色体上的LIS1基因缺失所造成

高雄长庚医院神经医学部脑功能暨癫痫科蔡孟翰主任表示,平脑症目前已知是第17号染色体上的LIS1基因缺失所造成,平均每一百万个新生儿中仅有12个平脑症个案,他们通常无法存活超过2岁,部分存活者,脑的智力发展也只有3至6个月大程度,且常合并严重的发展迟缓以及顽固型癫痫症,严重者甚至没有语言、吞咽或是行走能力,对病患家庭来说,是很沉重的负担。

但有一部分的平脑症是因为基因突变所造成,因为大脑在发育时,神经细胞需要移动到大脑表面(皮质),这个过程需要很多基因来调控,当这些基因出了问题,神经细胞无法移动到对的地方,就会引起大脑的皱褶无法正常发育,而产生平脑。

平脑症磁振造影

小佑(化名)今年20岁,出生时跟其他小孩没有什么很大的差别,但是妈妈发现他的语言能力似乎发展的比较慢,到一岁半还只能讲一两个单字。小佑在3岁及4岁时有两次热筋挛(发烧时会抽筋癫痫发作),持续大概约5分钟。8岁时确诊有癫痫症,但即使服用多种抗癫痫药物,每个月还是有一到两次癫痫发作。

医师安排脑部核磁共振后发现小佑的大脑跟别人很不同,在后面的大脑区域没有正常的脑回发育(平脑症),因此 高雄长庚医院神经部癫痫科蔡孟翰主任的研究团队,与林口长庚医院皮肤部钟文宏主任合作,应用次世代定序技术, 替小佑和家人做进一步研究,发现原来小佑是因为一个从未被发表过的新基因突变所导致的平脑合并癫痫症。这个 新的平脑症致病基因—CEP85L,是病人本身自发性的突变,父母亲都没有带这个基因突变,全世界也从来没有发现过这个基因和人类的疾病有相关。

CEP85L基因是第一个和平脑症相关的「中心体组成基因」

蔡孟翰主任继续与澳洲、美国、马来西亚等跨国团队合作,发现全世界其他12个同样是CEP85L基因突变的病人。再进一步与阳明大学脑科学研究所蔡金吾教授的基础研究团队合作,在动物及细胞模式,确认此基因在老鼠身上的确会影响大脑发育;而此基因制造的蛋白质位于中心体上面,因此也是第一个「中心体组成基因」被发现和平脑症相关。

蔡孟翰主任解释,中心体主要是当细胞分裂时,负责将染色体分离成两个细胞的重要结构,在胚胎神经细胞则和细胞移动有很重要的关系。中心体在细胞移动时有点像前导车,拖着后面的细胞核往前跑,因此当中心体出问题,细胞就停留在原地不动了,这项研究在人体上证实了中心体组成的基因,和平脑症的产生有密不可分的关系。

CEP85L会影响神经移行

由于这项重要的研究发现,有助于加速未来医师在诊断这类大脑发育异常疾病的速度,解答了家属为何没有任何家族史、但是小孩会得到这个严重疾病的疑问,甚至未来可以提供成为产前筛检的基因,减少疾病发生的机会。而在科学方面,更可以提供科学家对于人类大脑发育的机转的深入了解,期望未来能成为药物或基因治疗发展的方向上。

人生长激素(hGH)是一种含191个氨基酸的蛋白质.研究发现,侏儒症患者由于缺失hGH基因片段(简称hGH基因

(1)据图中Ⅱ-7×Ⅱ-8→Ⅲ-12,即正常双亲生出患病女儿,该病是常染色体上的隐性遗传病,则Ⅲ-12的基因型为aa,Ⅱ-7和Ⅱ-8的基因型均为Aa,则Aa×Aa→1AA、2Aa、1aa,Ⅲ-13表现型正常,基因型为AA或Aa,杂合子的概率是2/3.
(2)生长激素(hGH)是一种含191个氨基酸的蛋白质,而DNA中碱基:信使RNA中碱基:蛋白质中氨基酸=6:3:1,则 hGH基因中至少含有碱基:191×6=1146个,即573对碱基.人体细胞都含有hGH基因,但只有垂体细胞能产生生长激素,根本原因是基因的选择性表达.
(3)至少含有的游离羧基数等于肽链数,而一个羧基(-COOH)中含有2个O原子数,则O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数-脱去水分子数.
(4)①垂体分泌(b)促甲状腺激素来调节甲状腺合成分泌甲状腺激素;由下丘脑合成,垂体释放的[d]抗利尿激素,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使尿量减少,来调节水盐平衡.
②下丘脑是内分泌调节的枢纽,因其能分泌促激素释放激素,作用于垂体,使之分泌相应的激素和促激素;也是血糖、体温调节中枢,而且与生物节律有关.
③小白鼠体内甲状腺激素增加,物质分解加快,耗氧量增加,对缺氧的耐受力将下降.
故答案为(1)常?? 2/3
(2)573??基因的选择性表达
(3)ABC
(4)①促甲状腺激素??抗利尿激素??水盐平衡(渗透压平衡)②下丘脑??体温、血糖?③下降

地中海贫血症检测报告“未发现alpha珠蛋白基因上述片断缺失证据,未发现beta珠蛋白基因上述位点突变证据”

不能。 地贫基因检查不是检查所有地贫致病突变, 而只是最常见的种类。 所以虽然未检出异常, 也不能排除被检者所患的是较少见的地贫种类未包括在检查范围内。 需要和其他结果如血红蛋白电泳, 血常规, 是否缺铁等等综合分析。 如有这些结果请补充。 孩子的父亲还是应该进行初步的地贫检查。

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