第章线粒体遗传与线粒体疾病

第八章 线粒体疾病的遗传线粒体是真核细胞的能量代谢中心，其内膜上富含呼吸链-氧化磷酸化系统的酶复合体，可通过电子传递和氧化磷酸化生成ATP，为细胞提供进行各种生命活动所需要的能量。大量研究表明，线粒

第八章线粒体疾病的遗传 - 线粒体是真核细胞的能量代谢中心，其内膜上富含呼吸链氧化磷 ATP 酸化系统的酶复合体，可通过电子传递和氧化磷酸化生成，为细 胞提供进行各种生命活动所需要的能量。大量研究表明，线粒体内含 DNA 有和转译系统，能够独立进行复制、转录和翻译，是许多人类 疾病的重要病因。 第一节人类线粒体基因组 DNAmitochondrialDNAmtDNA 线粒体（，）是独立于细胞核染 25 色体外的又一基因组，被称为人类第号染色体，遗传特点表现为 mtDNA 非孟德尔遗传方式，又称核外遗传。分子量小，结构简单， 进化速度快，无组织特异性，具有特殊的结构特征、遗传特征和重要 功能，而且在细胞中含量丰富（几乎每个人体细胞中都含有数以百计 210DNA 的线粒体，一个线粒体内有～个拷贝的），易于纯化，是 研究基因结构和表达、调控的良好模型，在人类学、发育生物学、分 子生物学、临床医学、法医学等领域受到广泛的重视，并取得令人瞩 目的成就。 1981Anderson 年，等人完成了人类线粒体基因组的全部核苷酸序 mtDNA-80 列的测定。所含信息量小，在呼吸链氧化磷酸化系统的多 mtDNA13 种蛋白质亚基中，仅编码种，绝大部分蛋白质亚基和其他 DNAnuclearDNA 维持线粒体结构和功能的蛋白质都依赖于核（， nDNA ）编码，在细胞质中合成后，经特定转运方式进入线粒体。此 mtDNAnDNA 外，基因的表达受的制约，线粒体氧化磷酸化酶系统 nDNAmtDNA 的组装和维护需要和的协调，二者共同作用参与机体 代谢调节。因此线粒体是一种半自主细胞器，受线粒体基因组和核基 8-1nDNAmtDNA 因组两套遗传系统共同控制（图），与基因突变均 可导致线粒体中蛋白质合成受阻，细胞能量代谢缺陷。 1