基因突变

基因突变及 相关技术
概要
概念及分类 诱因与特点 突变与疾病 突变与遗传工程技术 突变的检测
A mutation has caused this garden moss rose(百叶 蔷薇) to produce flowers of different colors. This is a somatic mutation that may also be passed on in the germ line
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人类基因突变及疾病相关数据库
FBN1 mutation - Human fibrillin 1 mutation db (Marfan syndrome) G6PD - Human G6PD deficiency resource Galt mutation - Human galactose-1-phosphate uridylyltransferase mutation db (Galactosemia) HEXAdb - Human Hexosaminidase A mutation db (Tay-sachs disease) IL2RGbase - Human IL2RG (Interleukin-2 receptor gamma) mutation db (X-SCID) L1CAM mutation - Human L1CAM mutation db LDLR mutation - Human LDLR mutation db (Familial hypercholesterolemia) LQTSdb - Long QT syndrome db NCF1base - Human NCF1 mutation db NCF2base - Human NCF2 mutation db Neuromuscular diseases web site NCL - Neuronal Ceroid Lipofuscinoses mutation db
突变 分类
碱基改变突变分类
点突变：DNA被化学修饰或复制时发生错配 ，使一个碱
基变成另一个碱基。
碱基插入突变：DNA链中插入1个或多个碱基（转座子
Tn），突变后可引起DNA序列阅读框架改变。
碱基缺失突变： DNA链中1个或多个碱基发生丢失，突
变后可引起DNA序列阅读框架改变。
基因突变的密码效应分类
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TSC - TSC (TSC1/TSC2) variation db TSC2 - Cardiff-Rotterdam Tuberous Sclerosis (TS) db (Tuberin; TSC2) TGDB - Tumor gene db VMD2 mutation - Human VMD2 mutation db vWF mutation - Human von Willebrand factor (vWF) mutation db WRN - Human WRN mutation db (Warner disease) WT1 mutation - Human WT1 mutation db X-ALD mutation - Human ABCD1 mutation db
No Symptoms
Severe Symptoms
Mild Symptoms
No Symptoms
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突变与疾病
白化病患者
Duchenne肌 营养不良症 （假性肌肥大 型）
唇裂与腭 裂
21三体综合 症患儿 早老症 着色性干 皮病 （先天愚型）
人类基因突变及疾病相关数据库
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BIOMDB - Db of mutations causing tetrahydrobiopterin deficiencies BLMbase - Human BLM mutation db (Bloom snydrom) BTKbase - Human BTK mutation db (X-linked agammaglobulinemia) CD40Lbase - Human CD40 ligand mutation db COL1/3 mutation - Human Type I and III collagen mutation db CFTR mutation - Human cystic fibrosis mutation db (CFTR) EMD db - Human Emerin (EMD) mutation db (Emery-Dreifuss muscular dystrophy) KMeyeDB - Eye disease genes db FVII mutation - Human Factor VII mutation db HAMSTeRS - Human Factor VIII mutation db (Haemophilia A) HAeMB - Human Factor IX mutation db (Haemophilia B)
定点突变技术
定点突变：为了了解基因突变与其产物对个体表型 的关系，有目的地在离体条件下制造位点特异突变。 定点突变技术广泛应用与基因表达调控，遗传和蛋 白质工程研究 定点突变技术包括
各种核酸酶和突变剂制造突变技术 寡核苷酸介导的定点突变 PCR定点突变
BAL31核酸酶消化产生单/双向突变体 ________________________________
通常用u表示正突变频率、v表示反突变频率，则：
野生型 正突变u =========== 反突变v 突变型
突变的多方向性与复等位基因
突变的多方向性：指基因突变可以多方向 发生，即基因内部多个突变部位分别改变 后会产生多种等位基因形式。
例如：A基因不同部位发生改变产生突变基因a1、 a2、a3等对A均表现为隐性的基因。新基因可能均 是无功能的，也可能各具不同功能。这些复等位基 因可以从野生型基因突变产生，也可以从其它任何 一个突变基因突变产生。
复等位基因(multiple allele)：位于同一基因位 点上的多种各个等位基因。
在二倍体与异源多倍体中，同一位点只能有一对 基因，最多存在两种等位基因形式；因此复等位 基因的各种形式会存在于生物群体的不同个体中。
人类ABO血型的复等位基因
◆人类红细胞表面抗原的特异性由3个复等位基因IA，IB，
（1）物理因素 ：紫外线、电离辐射等。 （2） 生物因素 ：病毒、真菌、细菌等 （3）化学因素 ：
①烷化剂
②碱基类似物 : 如5-BrU
G
5-BrU 引起DNA碱基 改变示意图
③其他化学诱变剂: 羟胺、亚硝酸盐等
基因突变的一般特征
基因突变表现出以下几个方面的普遍特征： (一)、突变的重演性和可逆性 (二)、突变的多方向性与复等位基因 (三)、随机性——生物个体发育的任何时期
BAL31是从海洋细菌Alteromonas espejiana sp中分离到的 钙依赖性核酸酶。已有商业化的BAL31(105000Da快形式 F,85000慢形式S)
同义突变：碱基被替代后没有密码子改变，其产物AA 序列也无变化。 错义突变：碱基序列的改变引起AA序列改变。
Hb中一条链 谷氨酸 GAA
缬氨酸 GUA
无义突变：某个碱基改变使某个AA的密码子成为蛋白 质合成的终止密码子。
突变诱因
自发性突变：DNA复制过程中偶然碱基配对出现 错误 (10-9 ~10-10)。 诱变剂的作用 诱变剂（mutagen）外源诱发突 变的因素，种类繁多，突变频率高。主要有以下 几种：
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OTCase - Human ornithine transcarbamylase (OTCase) website Cytochrome P450 alleles nomenclature p53 mutation db - University of Tokyo p53 mutation db Germline p53 mutation db - University of Prague db of germline p53 mutations PAHdb - Human phenylalanine hydroxylase (PAH) mutation db PAX6 mutation - Human PAX6 mutation db Prion - Prion and prion disease web site RAG1base - Human RAG1 mutation db RAG2base - Human RAG2 mutation db RB1base - Human retinoblastoma-associated protein (RB) mutation db RetNet - Retinal Information Network Retina International Scientific Newsletter - Information on Retinal genes, proteins and diseases
概 念
基因突变：基因组DNA分子中发生碱基的增添、缺 失或改变而引起的基因结构的改变 ，进而引起遗传 表型的改变。
Illustrations of five types of chromosomal mutations.
突变分类
点突变（point mutation） 碱基改变 碱基插入突变（base insert ） 碱基缺失突变（base deletion） 同义突变（synonymous mutation） 密码效应 错义突变（missense mutation） 无义突变（nonsense mutation） 移码突变（frame-shifting mutation
HMGD - Human Gene Mutation db SVD - Sequence variation db HGBASE - Human Genic Bi-Allelic Sequences db The SNP consortium dbSNP - Human single nucleotide polymorphism (SNP) db List of mutation databases from OMIM List of mutation databases from IMT (Finland) ADB - Albinism db (Mutations in human genes causing albinism) Alpha-glucosidase - Information about human acid alpha-glucosidase (GSD-II) AR mutations - Human androgen receptor mutation db Antithrombin mutation db Asthma and Allergy gene db