2 人类基因组及其基因
人类基因组由30亿以上的碱基组成,在23对染色体中,每个DAN分子是由构成基因的4种碱基以直接和连续的方式结合在一起。每个基因是一个DNA的独特单位,一个基因的大小从104到2×106碱基对,平均为3×104碱基对,说明用于转录的基因仅占DNA的5%。每一条染色体是一个大的DNA分子,它包含数千个基因(2000~10000),最小的为21号染色体,有5千万碱基对;最大的染色体是1号,有25亿碱基对。有报告指出,目前已有5百万到2千万碱基对被分离出来,人类有关的基因按其顺序排列已有67000个[4]。
基因图是将所有染色体位点的分布进行标记,并得出相应编码。人类基因图的建立是一项伟大的里程碑,它能识别有高度多态性DNA的标记,基因诊断和基因治疗的基础。
3 运动中猝死的肥大性心肌病的基因检测
FHCM是青年人猝死的主要原因,也是运动中猝死的常见原因,加之先天性心血管畸形,占运动员突然死亡的50%,目前已分离出3种相关基因:14号染色体的β-MHC基因;15号染色体的α-原肌凝蛋白;1号染色体的心肌钙蛋白T。所有3种基因均来自肌节蛋白,说明FHCM是一种肌节蛋白的疾病[5]。
β-MHC基因有40个外显子、6kb的mRNA、223KDa、1936个氨基酸,其功能是形成肌节的细丝,约占肌纤维蛋白的45%。大多数突变位于13外显子,谷氨酰胺在蛋白质403位置替代精氨酸。至少有两种β-MHC突变在心肌和骨骼肌mRNA表达,从FHCM病例的心肌和骨骼肌能分离出突变的肌球蛋白,在骨骼肌中突变的β-MHC引起肌动蛋白和肌球蛋白关系的破坏,肌动蛋白细丝滑动速率减慢。突变的肌球蛋白的存在,能损害激活肌动蛋白的ATP酶的活性。
α-原肌凝蛋白位于第15号染色体,mRNA长度为1000bp,蛋白质的分子量为32Da,284个氨基酸,其功能为连接肌动蛋白细丝,调节收缩功能,占整个肌纤维蛋白的5%。α-原肌球蛋白基因在5号外显子,有两个错义突变,第一个突变腺嘌呤在位点579被替换,它从天门冬氨酸分开,改变了氨基酸的序列。第2个突变是在595位转移,即在位点180把谷氨酸的位置挤入甘氨酸中。
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