3月27日,《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》刊登了中國(guó)學(xué)者的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)。在這篇來自中南大學(xué)生殖與干細(xì)胞工程研究所肖紅梅團(tuán)隊(duì)的論文中,研究人員首次報(bào)道了人類卵子透明帶缺失病例,成功破譯了其致病基因,并對(duì)致病機(jī)理給出了令人信服的解釋。這是科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)卵子透明帶缺失及導(dǎo)致人類透明帶缺失的致病基因。
據(jù)介紹,卵子透明帶是緊密包繞在卵細(xì)胞外的一層膜狀“外衣”,由zp1至zp4四個(gè)透明帶蛋白組成,在卵細(xì)胞發(fā)育和受精過程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。其形態(tài)異常可影響正常生育,但科學(xué)界對(duì)其發(fā)生機(jī)制并不清楚。
研究人員最初在一位不孕患者身上發(fā)現(xiàn)透明帶完全缺失現(xiàn)象,隨后歷時(shí)3年對(duì)該近親婚配家系展開追蹤和分析,最終在一個(gè)位于11號(hào)常染色體上的透明帶基因上找到致病原因,并被人類基因庫(kù)收錄。
據(jù)肖紅梅介紹,帶有該突變基因的女性患者都不孕,突變基因不僅影響其自身蛋白功能,還會(huì)干擾其他蛋白的作用,在遺傳方式上符合隱性遺傳特征。
進(jìn)一步的研究找到了通向致病機(jī)理奧秘的鑰匙,被稱為“移碼突變”,“這就使zp1基因的‘終止密碼’提前出現(xiàn),導(dǎo)致原本由638個(gè)氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)鏈后1/3整體丟失了”。肖紅梅表示,正是這一異常影響了卵細(xì)胞發(fā)育過程中透明帶的形成,導(dǎo)致精子無法與卵子正常結(jié)合。
“更令人意想不到的是,我們發(fā)現(xiàn)透明帶整體缺失與之前已在基因敲除小鼠身上發(fā)現(xiàn)的情況并不吻合?!毙ぜt梅說,“將zp1基因在老鼠身上全部敲除后,其他蛋白還是可以表達(dá),只是形成的透明帶更薄而松散,但仍可生育?!?/p>
免疫系統(tǒng)還有別的任務(wù)?-維護(hù)心理健康大豆還可以作為骨癌的術(shù)后治療?罕見病新藥! C3抑制劑pegcetacoplan美歐申請(qǐng)上市美研究:鑒定出一種蛋白可能修復(fù)聽力受損 正常人的大腦表面會(huì)有許多皺褶,稱之為腦回,和高階認(rèn)知功能發(fā)展息息相關(guān)。但有極少數(shù)的人腦回沒有發(fā)育或發(fā)育不好,呈現(xiàn)較平滑無皺褶的外觀,因此被稱為「平腦癥」,在臺(tái)灣預(yù)估約有300個(gè)病人,是一種非常罕見的腦部發(fā)育異常。長(zhǎng)庚陽明研究團(tuán)隊(duì)與跨國(guó)研究團(tuán)隊(duì)合作,發(fā)現(xiàn)了平腦癥的致病新基因—CEP85L,研究結(jié)果已刊登于2020年4月神經(jīng)科學(xué)重量級(jí)期刊《Neuron》,期望未來能成為藥物或基因治療的重要發(fā)展方向。
平腦癥是第17號(hào)染色體上的LIS1基因缺失所造成
高雄長(zhǎng)庚醫(yī)院神經(jīng)醫(yī)學(xué)部腦功能暨癲癇科蔡孟翰主任表示,平腦癥目前已知是第17號(hào)染色體上的LIS1基因缺失所造成,平均每一百萬個(gè)新生兒中僅有12個(gè)平腦癥個(gè)案,他們通常無法存活超過2歲,部分存活者,腦的智力發(fā)展也只有3至6個(gè)月大程度,且常合并嚴(yán)重的發(fā)展遲緩以及頑固型癲癇癥,嚴(yán)重者甚至沒有語言、吞咽或是行走能力,對(duì)病患家庭來說,是很沉重的負(fù)擔(dān)。
但有一部分的平腦癥是因?yàn)榛蛲蛔兯斐?,因?yàn)榇竽X在發(fā)育時(shí),神經(jīng)細(xì)胞需要移動(dòng)到大腦表面(皮質(zhì)),這個(gè)過程需要很多基因來調(diào)控,當(dāng)這些基因出了問題,神經(jīng)細(xì)胞無法移動(dòng)到對(duì)的地方,就會(huì)引起大腦的皺褶無法正常發(fā)育,而產(chǎn)生平腦。
平腦癥磁振造影
小佑(化名)今年20歲,出生時(shí)跟其他小孩沒有什么很大的差別,但是媽媽發(fā)現(xiàn)他的語言能力似乎發(fā)展的比較慢,到一歲半還只能講一兩個(gè)單字。小佑在3歲及4歲時(shí)有兩次熱筋攣(發(fā)燒時(shí)會(huì)抽筋癲癇發(fā)作),持續(xù)大概約5分鐘。8歲時(shí)確診有癲癇癥,但即使服用多種抗癲癇藥物,每個(gè)月還是有一到兩次癲癇發(fā)作。
醫(yī)師安排腦部核磁共振后發(fā)現(xiàn)小佑的大腦跟別人很不同,在后面的大腦區(qū)域沒有正常的腦回發(fā)育(平腦癥),因此 高雄長(zhǎng)庚醫(yī)院神經(jīng)部癲癇科蔡孟翰主任的研究團(tuán)隊(duì),與林口長(zhǎng)庚醫(yī)院皮膚部鐘文宏主任合作,應(yīng)用次世代定序技術(shù), 替小佑和家人做進(jìn)一步研究,發(fā)現(xiàn)原來小佑是因?yàn)橐粋€(gè)從未被發(fā)表過的新基因突變所導(dǎo)致的平腦合并癲癇癥。這個(gè) 新的平腦癥致病基因—CEP85L,是病人本身自發(fā)性的突變,父母親都沒有帶這個(gè)基因突變,全世界也從來沒有發(fā)現(xiàn)過這個(gè)基因和人類的疾病有相關(guān)。
CEP85L基因是第一個(gè)和平腦癥相關(guān)的「中心體組成基因」
蔡孟翰主任繼續(xù)與澳洲、美國(guó)、馬來西亞等跨國(guó)團(tuán)隊(duì)合作,發(fā)現(xiàn)全世界其他12個(gè)同樣是CEP85L基因突變的病人。再進(jìn)一步與陽明大學(xué)腦科學(xué)研究所蔡金吾教授的基礎(chǔ)研究團(tuán)隊(duì)合作,在動(dòng)物及細(xì)胞模式,確認(rèn)此基因在老鼠身上的確會(huì)影響大腦發(fā)育;而此基因制造的蛋白質(zhì)位于中心體上面,因此也是第一個(gè)「中心體組成基因」被發(fā)現(xiàn)和平腦癥相關(guān)。
蔡孟翰主任解釋,中心體主要是當(dāng)細(xì)胞分裂時(shí),負(fù)責(zé)將染色體分離成兩個(gè)細(xì)胞的重要結(jié)構(gòu),在胚胎神經(jīng)細(xì)胞則和細(xì)胞移動(dòng)有很重要的關(guān)系。中心體在細(xì)胞移動(dòng)時(shí)有點(diǎn)像前導(dǎo)車,拖著后面的細(xì)胞核往前跑,因此當(dāng)中心體出問題,細(xì)胞就停留在原地不動(dòng)了,這項(xiàng)研究在人體上證實(shí)了中心體組成的基因,和平腦癥的產(chǎn)生有密不可分的關(guān)系。
CEP85L會(huì)影響神經(jīng)移行
由于這項(xiàng)重要的研究發(fā)現(xiàn),有助于加速未來醫(yī)師在診斷這類大腦發(fā)育異常疾病的速度,解答了家屬為何沒有任何家族史、但是小孩會(huì)得到這個(gè)嚴(yán)重疾病的疑問,甚至未來可以提供成為產(chǎn)前篩檢的基因,減少疾病發(fā)生的機(jī)會(huì)。而在科學(xué)方面,更可以提供科學(xué)家對(duì)于人類大腦發(fā)育的機(jī)轉(zhuǎn)的深入了解,期望未來能成為藥物或基因治療發(fā)展的方向上。
(1)據(jù)圖中Ⅱ-7×Ⅱ-8→Ⅲ-12,即正常雙親生出患病女兒,該病是常染色體上的隱性遺傳病,則Ⅲ-12的基因型為aa,Ⅱ-7和Ⅱ-8的基因型均為Aa,則Aa×Aa→1AA、2Aa、1aa,Ⅲ-13表現(xiàn)型正常,基因型為AA或Aa,雜合子的概率是2/3.
(2)生長(zhǎng)激素(hGH)是一種含191個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì),而DNA中堿基:信使RNA中堿基:蛋白質(zhì)中氨基酸=6:3:1,則 hGH基因中至少含有堿基:191×6=1146個(gè),即573對(duì)堿基.人體細(xì)胞都含有hGH基因,但只有垂體細(xì)胞能產(chǎn)生生長(zhǎng)激素,根本原因是基因的選擇性表達(dá).
(3)至少含有的游離羧基數(shù)等于肽鏈數(shù),而一個(gè)羧基(-COOH)中含有2個(gè)O原子數(shù),則O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)=各氨基酸中O原子總數(shù)-脫去水分子數(shù).
(4)①垂體分泌(b)促甲狀腺激素來調(diào)節(jié)甲狀腺合成分泌甲狀腺激素;由下丘腦合成,垂體釋放的[d]抗利尿激素,促進(jìn)腎小管和集合管對(duì)水分的重吸收,使尿量減少,來調(diào)節(jié)水鹽平衡.
②下丘腦是內(nèi)分泌調(diào)節(jié)的樞紐,因其能分泌促激素釋放激素,作用于垂體,使之分泌相應(yīng)的激素和促激素;也是血糖、體溫調(diào)節(jié)中樞,而且與生物節(jié)律有關(guān).
③小白鼠體內(nèi)甲狀腺激素增加,物質(zhì)分解加快,耗氧量增加,對(duì)缺氧的耐受力將下降.
故答案為(1)常?? 2/3
(2)573??基因的選擇性表達(dá)
(3)ABC
(4)①促甲狀腺激素??抗利尿激素??水鹽平衡(滲透壓平衡)②下丘腦??體溫、血糖?③下降
不能。 地貧基因檢查不是檢查所有地貧致病突變, 而只是最常見的種類。 所以雖然未檢出異常, 也不能排除被檢者所患的是較少見的地貧種類未包括在檢查范圍內(nèi)。 需要和其他結(jié)果如血紅蛋白電泳, 血常規(guī), 是否缺鐵等等綜合分析。 如有這些結(jié)果請(qǐng)補(bǔ)充。 孩子的父親還是應(yīng)該進(jìn)行初步的地貧檢查。
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