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疾病名：苯丙酮尿症英文名：phenyl ketonuria缩写：PKU别名：苯酮尿症；苯丙氨酸羟化酶缺乏症；phenylalanine hydroxylase deficiency疾病代码：ICD：E70.1概述：苯丙酮尿症(phenyl ketonuria ，PKU)是由于肝脏苯丙氨酸羟化酶(phenylalanine hydroxylase，PAH)缺乏或活性减低而导致苯丙氨酸代谢障碍的一种遗传性疾病。
在遗传性氨基酸代谢缺陷疾病中比较常见。
本病遗传方式为常染色体隐性遗传。
临床表现不均一，主要临床特征为智力低下、精神神经症状、湿疹、皮肤抓痕征及色素脱失和鼠气味等，脑电图异常。
如果能得到早期诊断和早期治疗，则前述临床表现可不发生，智力正常，脑电图异常也可得到恢复。
流行病学：本病为一种典型的隐性遗传疾病，多在儿童及青少年中发病。
特点是患者尿中可排泄大量的苯丙酮酸。
病因：随着年龄的增大，摄入的苯丙氨酸用于合成蛋白的量逐渐减少。
出生以后，每天摄入的苯丙氨酸约为 0.5g，儿童和成人增加到4g。
其中较大部分被氧化成酪氨酸，这一过程主要依赖于苯丙氨酸羟化酶(PAH)，但也需要辅因子参与。
如果这一氧化过程发生障碍，则有苯丙氨酸在体内堆积，在此情况下，苯丙氨酸则通过其他途径进行代谢而产生苯丙酮酸有害物质。
苯丙酮尿(PKU)就是因为 PAH 活性减低或缺如而引起的一种遗传性疾病。
PAH 活性减低还可使酪氨酸受抑而使黑色素生成减少，羟苯丙酮酸酶受抑而使羟苯酮酸在体内堆积。
发病机制：正常人PAH 蛋白有折叠，并有铁结合位点。
铁结合位点结构的保持与位于与活性位点相关的 3D 结构中的第349 位的丝氨酸有关，这个位点的丝氨酸与 PAH 结构的稳定性聚合和 PAH 的催化性质也具重要性。
Fusetti 等测定了人PAH(残基 118～452)的结晶结构，发现此酶与组成催化和四聚体化区的每个单聚体以四聚体结晶出现。
在四聚体化区的特性是存在与其他单聚体相互作用的交换臂，因而形成一反平行的盘旋卷，而且明显的不对称，这是由于在导致盘旋卷螺旋的螯合区有两个交替构形所引起。
遗传密码解锁疾病未来治疗在生命的最基本层面，遗传信息对于个体的生理、心理特点以及健康状况起着决定性作用。
随着科技的进步，遗传密码所蕴含的信息逐渐被解锁，这为我们认识和治疗各种疾病提供了前所未有的可能性。
本文将全面探讨遗传密码如何帮助我们理解疾病的发生机制、推动疾病的精准治疗，以及在未来医学中可能实现的转变。
遗传密码与人类健康的关系遗传密码，是指生命体内由DNA分子构成的信息序列。
每个生物都通过其独特的DNA序列获得了特定的遗传特征，这些特征不仅决定了一个人的外貌、性格，也在很大程度上影响了他的健康状况。
例如，某些基因突变可能使个体更易患上诸如心脏病、糖尿病或者癌症等慢性疾病。
因此，理解这些遗传密码，并揭示它们与健康之间的关系，对于改善人类健康具有重要意义。
科学研究表明，许多常见疾病都和遗传因素密切相关。
例如，5500多种已知人类疾病与基因突变有关。
《人类基因组计划》的完成，使科学家们能够全面分析人类基因组中的数百万个DNA序列，以便发现与具体疾病相关的基因。
遗传变异在疾病中的作用基因组中出现的变异，如点突变、插入或缺失，可以直接影响蛋白质的结构和功能，从而导致疾病。
以某些类型的癌症为例，一些肿瘤抑制基因或致癌基因的突变可以促进细胞异常增殖，形成恶性肿瘤。
此外，许多代谢疾病也与特定基因缺陷密切相关，例如苯酮尿症（PKU）是一种由于苯丙氨酸羟化酶基因突变而导致的遗传代谢障碍。
这种情况下，及时识别致病基因可以让患者通过饮食控制等手段有效管理病情。
研究进一步显示，不同个体之间的遗传差异不仅影响了疾病发展，还影响了对药物治疗反应。
例如，一些人因为基因位点变异，对某些药物反应较差，而另一些人则会因服用相同药物而出现严重的不良反应。
这就提醒我们，发展个性化医疗需要根据个体的基因组特点进行精准化治疗。
精准医疗：以遗传密码为基础的方法精准医疗，即根据个体遗传背景、环境因素以及生活方式进行定制化诊疗。
这个崭新的医学概念，使得传统的一刀切治疗方法逐渐被更为个性化、精准化的方法取而代之。
PKU患者PAH基因突变分析作者：李菲张雪纯张镱山宋宝丽来源：《中西医结合心血管病电子杂志》2019年第02期【摘要】目的通过对苯丙酮尿症（Phenylketonuria，PKU）患者苯丙氨酸羟化酶（phenylalanine hydroxylase，PAH）基因突变的分析，为苯丙酮尿症的产前诊断、遗传咨询、治疗和采取干预措施提供一定的科学依据。
方法应用PCR产物直接测序法对123例PKU患者PAH基因第1～13外显子及其两侧内含子进行序列分析。
结果在123例患者的246个PAH等位基因中检测出了216个PAH基因突变位点，总检出率为87.8%（216/246），其中外显子3、6、7、10、11和12检出率相对较高。
共发现59种突变，包括42种错义突变、8种剪接突变、5种无义突变、2种移码突变、2种同义突变。
高频突变位点主要是p.R243Q（23.15%），p.R111X（8.33%），EX6-96A>G（7.87%），p.R413P（7.87%）、p.V1399V（6.48%）。
结论PKU患者具有明显的突变热点（R243Q、R111X、EX6-96A>G、R413P、V1399V）和突变热点区域（外显子3、6、7、10、11、12）。
通过PAH基因直接测序可对大部分的PKU家系进行产前诊断。
【关键词】苯丙酮尿症;苯丙氨酸羟化酶;基因突变;产前诊断【中图分类号】R589 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095-6681.2019.2..03苯丙酮尿症是一种氨基酸代谢异常的常染色体隐性遗传病[1]。
主要由于苯丙氨酸羟化酶基因突变导致PAH活性降低或丧失，使苯丙氨酸不能转化为酪氨酸，导致血液中苯丙氨酸（phenylalanine，Phe）浓度增高并在神经系统和血液中蓄积。
PKU患者如未及时治疗，将由于过量的Phe及其代谢产物的神经毒性作用而导致严重的智力障碍、精神发育迟滞和继发性癫痫等。
2024年上海市普通高中学业水平考试6月合格性考试生物仿真模拟卷011．光质对生姜生长的影响（20分）生姜起源于热带雨林。
在热带雨林环境中，上部植被的叶子有效地吸收入射阳光中的红光和蓝光，而下层则接收到丰富的绿光。
图1是生姜植株光合作用场所及过程示意图。
为提高湿室生姜产量，某团队研究了室内光质对生姜叶片光合作用的影响，结果如图2所示（W：白光，G：绿光，WG：白光+绿光）。
（1）（4分）图1中A物质为，图1中吸收可见光的色素位于结构（①/②/③）。
（2）（2分）反应Ⅱ中的能量变化主要是。
A.光能→电能B.电能→活跃的化学能C.活跃化学能→稳定化学能D.稳定化学能→活跃化学能（3）（2分）主要吸收红橙光和蓝紫光的叶绿体色素为（叶绿素/类胡萝卜素）。
（4）（2分）若突然将白光照射组的白光减弱，则短时间内五碳糖/三碳化合物的比值将（上升/下降）。
（5）（4分）图2中G组生菱叶片细胞内叶绿体与线粒体之间的气体关系对应于图3中的，WG组对应图。
（6）（3分）根据图2和所学知识，下列相关叙述及推测正确的是。
（多选）A.相较于白光和白光+绿光组，绿光照射下植物的胞间CO2浓度高，其原因是绿光照射下光合速率最小，消耗的CO2最少B.胞间CO2浓度越高说明光合速率越大C.各组内细胞净光合速率大于呼吸速率D.热带固林中同一生姜植株不同位置的叶片光合速率可能不同（7）（3分）生姜叶肉细胞光合作用直接产生的有机物可以。
（多选）A.运输至果实储存B.为花叶细胞分裂分化提供能量C.促进根部细胞吸收无机盐D.在光反应中传递高能电子2．（20分）某农业所改良小麦品种，研究其光合作用特性。
下图表示小麦幼苗原品种和新品种的净光合速率与光照强度关系。
（1）（4分）光合作用过程分为两个阶段。
（2分）图中光照强度在[0﹣X]时，原品种小麦的叶绿体与线粒体之间的气体关系对应于下列图。
（2）（3）（2分）在线粒体中能够进行的生理过程包括。
A．糖酵解B．乳酸生成C．三羧酸循环D．丙酮酸氧化分解（4）（2分）要获得图中的新品种曲线，实验应设置的条件组合是。
《医学遗传学》自学习题一、名词解释1.医学遗传学：是应用遗传学的理论和方法研究人类遗传性疾病和人类疾病发生的遗传学问题的一门综合性学科。
2.两性畸形：两性畸形是在胚胎发育期间分化异常所致的性别畸形，一般根据性染色体、梁色质、性腺及外生殖器的不一致，可分型为男性假两性畸形、女性假两性畸形和真两性畸形。
3.嵌合体：体内同时存在两种或两种以上不同核型细胞系的个体4.先证者：指某个家族中第一个被医生或遗传研究者发现罹患某种遗传病的患者或具有某种性状的成员。
5.携带者：凡有一个致病基因而未发病的杂合子。
6.分子病：是由遗传基因突变或获得性基因突变是蛋白质的分子结构或合成的量异常直接引起机体功能障碍的一类疾病7.先天性代谢缺陷病：指由于基因突变导致酶蛋白缺失或酶活性异常所引起的遗传性代谢紊乱，又称遗传性酶病8.癌家族：指恶性肿瘤特别是腺Ca发病率高的家族,主要发生1~2种Ca,发病年龄早,男女发病机会均等,垂直传递,AD遗传9.癌基因：是一类影响正常细胞生长和发育的基因。
又称转化基因，它们一旦活化便能促使人或动物的正常细胞发生癌变10.家族性癌：指一个家族中多个成员均患有的某种恶性肿瘤11.干系：在某种肿瘤内，某种生长占优势或细胞百分数占多数的细胞系12.产前诊断：采用羊膜穿刺术或绒毛取样等技术，对羊水、羊水细胞和绒毛进行遗传学检验，对胎儿的染色体、基因进行分析诊断，是预防遗传病患儿出生的有效手段13.遗传咨询：为患者或其家属提供与疾病相关的知识或信息的服务。
14.优生学：是研究使用遗传学的原理和方法以改善人类遗传素质的科学二、填空题1.按研究的技术层次将医学遗传学涉及到的相关学科分为细胞遗传学、生化遗传学和分子遗传学三大类。
2.临床遗传学指研究临床各种遗传病的诊断、预防、治疗的学科，它是医学遗传学的核心内容。
3.研究人类正常性状和病理性状的遗传学基础及其应用的科学称为人类遗传学。
4.经调查，十二指肠溃疡在单卵双生中的同病率为50%，在双卵双生中的同病率为14%，由此可知该病的发生主要由遗传（因素）控制。
苯丙酮尿症的诊断与遗传形式研究苯丙酮尿症（PKU）是一种常见的遗传代谢性疾病，主要由苯丙氨酸羟化酶（PAH）的基因突变引起。
当患者身体缺乏PAH酶时，无法正确代谢苯丙氨酸，从而导致苯丙酮等有害代谢物的积累。
如果不及时诊断和干预，PKU可能导致智力发育迟缓、抽搐、行为异常等严重后果。
诊断PKU的关键是通过检测血液中苯丙氨酸的浓度来确定是否患病。
通常，新生儿在出生后48小时内通过脚跟穿刺采集血液样本，使用高效液相色谱、质谱或其他测定方法进行苯丙氨酸水平的检测。
如果苯丙氨酸浓度超过正常范围，医生通常会要求对样本进行复查以进行确诊。
在诊断PKU的过程中，医生还需要了解患者的家族遗传史。
PKU 属于常染色体隐性遗传疾病，因此，双亲中只要有一方携带有缺陷的PAH基因，他们的子女就有可能患上PKU。
家族遗传史的了解可以协助诊断PKU，并为家庭提供遗传咨询和未来生育计划。
PKU的遗传形式主要涉及PAH基因的突变。
PAH基因位于人类染色体12上，它的突变可以导致PAH酶活性的降低或完全丧失。
PAH 基因突变的类型和位置不仅决定了PKU的临床表现和严重程度，还与患者对酪氨酸（tyrosine）和酪氨酸酸（tyrosine acid）的摄取限制程度相关。
因此，通过对PAH基因进行基因测序和分析，可以帮助医生确定患者的遗传类型，为精准治疗和管理提供依据。
近年来，随着基因测序技术的发展，对PKU的遗传研究取得了一系列新的突破。
通过高通量测序技术，可以更快速、准确地确定PAH 基因突变，并发现其他与PKU发病相关的基因。
这为PKU的早期诊断、个体化治疗和预后评估提供了新的可能性。
除了遗传形式的研究外，还有一些与PKU相关的研究值得关注。
例如，有学者发现靶向PAH基因的基因编辑技术可以在体外修复突变的PAH基因，为PKU的基因治疗带来新的希望。
另外，一些研究还探索了营养干预在PKU治疗中的作用，通过调整饮食中苯丙氨酸的摄入量来减轻PKU患者的症状。
