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线粒体遗传病名词解释医学遗传学线粒体遗传病是由线粒体基因突变引起的一类遗传病。
线粒体是细胞内的一种器官，它担负着产生能量的重要功能，而线粒体基因的突变则会影响到线粒体的功能，从而导致一系列疾病。
线粒体遗传病具有母系遗传特点，即由母亲传递给下一代。
因为精子中的线粒体只有很少的个数，而卵细胞中含有丰富且重要的线粒体，因此线粒体病毒的传递主要与母亲有关。
线粒体病比较罕见，但影响严重且无法治愈，导致心脏病、肌肉病、失明等严重疾病。
目前已有一些研究表明，将健康的线粒体基因插入到患者的生殖细胞中，可避免线粒体病的遗传。
在临床实践中，一些病人可以通过饮食、运动等生活方式干预，降低线粒体病复发风险，或通过药物治疗，缓解疾病进展。
此外，科学家正在寻求新的治疗方法，包括基因编辑等技术，为线粒体病研究开拓了新的方向。
线粒体遗传病名词解释
线粒体遗传病是一类以线粒体基因突变为主要原因的遗传性疾病，主要与线粒体功能紊乱有关，可导致多种症状，其发病机制目前尚未完全解析。
1、线粒体基因突变：指线粒体基因组中的基因突变，这些突变可以是致病性突变，或是导致线粒体功能减弱的突变。
2、线粒体功能紊乱：指线粒体功能受到破坏，导致线粒体无法正常加工和分解能源。
3、致病性突变：即可导致线粒体遗传病的突变，其可能与线粒体遗传病的症状有关。
4、能源加工和分解：线粒体利用能源，利用其加工和分解，以生产所需的化学能量。
5、症状：指与线粒体遗传病有关的症状，如肌肉疼痛、疲劳、头痛、视力模糊等。
第九章线粒体遗传病一、概述线粒体(mitochondria)是真核细胞的能量代谢中心。
1963年Nass首次在鸡卵母细胞中发现线粒体中存在DNA，同年Schatz分离到完整的线粒体DNA(mtDNA)。
1987年Wallace等通过对线粒体DNA突变与Leber病之间的关系的研究，提出mtDNA突变可引起人类疾病，目前已发现100余种mtDNA突变引起的疾病。
线粒体遗传病属母系遗传，是由有性生殖中受精方式决定的。
第一节线粒体遗传病的临床症状与基因突变1．线粒体遗传病的临床症状：主要是肌肉系统。
如骨骼肌病，心肌病，突发性肌阵挛，另有耳聋、失明、贫血，糖尿病和大脑供血异常(休克)等。
2．MtDNA突变与线粒体遗传病：线粒体遗传病是否出现临床症状取决于：①在胚胎发育早期突变的线粒体DNA复制与分离程度。
若有突变的mtDNA复制率降低，则造成的影响小。
②突变的mtDNA在某一特定组织中存在的数量。
组织中突变的mtDNA要达到一定量(阈值)，才可形成临床症状。
3．线粒体遗传病的传递方式：①母系遗传。
因受精卵中无精子的细胞质。
②当子代所获得的突变mtDNA达不到出现临床症状的阈值时，母系遗传特点不明显。
一、线粒体遗传病(一)MERRF综合征(MIM545000)MERRF综合征又称肌阵挛?痫和破碎红纤维病(myoclonnus epilepsy and ragged-red fibers,MERRF)。
一种线粒体脑肌病，具有多系统紊乱的症状，包括线粒体缺陷和大脑与肌肉的功能变化。
1．主要症状：肌阵挛性癫痫的短暂发作（周期性抽搐），共济失调，感觉神经性听力丧失，轻度痴呆，耳聋，脊髓神经退化，肌细胞减少引起的扩张性心肌病，肾功能异常等症状。
2．发病机理：mtDNA8344G的点突变引起，该突变使tRNAlys发生改变，减少了线粒体蛋白质的整体合成水平，而且除复合物Ⅱ以外的氧化磷酸化成分含量降低，尤其是呼吸链酶复合物Ⅰ和Ⅳ的含量降低。
线粒体疾病的遗传
一、线粒体的功能：
✧是细胞有氧呼吸的基地和供能的场所，供应细胞生命活动95%的能量
✧线粒体的主要功能是把氧化各种底物产生的自由能转化为可被细胞直接利用的形式
——ATP
✧细胞氧化（细胞呼吸）
✧无氧酵解：1分子葡萄糖→2ATP 线粒体有氧呼吸：1分子葡萄糖→36~38ATP
二、mtDNA的遗传特点：
1、具有复制半自主性。
（M染色体，25号染色体）
线粒体内含有DNA分子，被称为人类第25号染色体，是细胞核以外含有遗传信息和表达系统的细胞器，其遗传特点表现为非孟德尔遗传方式，又称核外遗传。
2、部分遗传密码与核DNA不同。
3、母系遗传。
（不符合经典遗传定律）。
精卵结合时，受精卵中的线粒体DNA几乎全都来自于卵子，来源于精子的mtDNA 对表型无明显作用，这种双亲信息的不等量表现决定了线粒体遗传病的传递方式不符合孟德尔遗传，而是表现为母系遗传（maternal inheritance），即母亲将mtDNA传递给她的儿子和女儿，但只有女儿能将其mtDNA传递给下一代。
4、在细胞分裂间期经过复制和分离。
细胞分裂时，突变型和野生型mtDNA发生分离，随机地分配到子细胞中，使子细胞拥有不同比例的突变型mtDNA分子。
5、具有阈值效应。
在克隆和测序的研究中发现一些个体同时存在两种或两种以上类型的mtDNA，这是由于mtDNA发生突变，导致一个细胞内同时存在野生型mtDNA和突变型mtDNA，称为“杂质”（heteroplasmy）。
野生型mtDNA对突变型mtDNA有保护和补偿作用，因此，mtDNA突变时并不立即产生严重后果。
突变所产生的效应取决于该细胞中野生型和突变型线粒体DNA的比例，只有突变型DNA达到一定数量（阈值）才足以引起细胞的功能障碍，这种现象称为阈值效应。
阈值效应的一个表现就是在某些线粒体遗传病的家系中，有些个体起初并没有临床症状，但随年龄增加由于自发突变、环境选择等原因，突变型DNA逐渐积累，线粒体的能量代谢功能持续性下降，最终出现临床症状。
6、突变率极高（比核基因大10-20倍）。
A、突变率高的原因:
✧mtDNA中基因排列紧凑，任何突变都可能会影响到其基因组内的某一重要功能区域
✧mtDNA是裸露的分子，不与组蛋白结合
✧mtDNA位于线粒体内膜附近，直接暴露于呼吸链代谢产生的超氧离子和电子传递产
生的羟自由基中，极易受氧化损伤
✧mtDNA复制频率较高，复制时不对称
✧缺乏有效的DNA损伤修复能力
B、线粒体基因的突变：
✧碱基突变
⏹错义突变
⏹蛋白质生物合成基因突变
✧缺失、插入突变
✧MtRNA拷贝数目突变
⏹mtDNA数量减少
✧部分线粒体遗传病是核DNA与rtDNA联合作用的结果
三、nDNA和mtDNA的比较
核DNA mt DNA
存在部位细胞核细胞质
形态双螺旋闭环双链
碱基数(bp) 3.1 x 10916 569
编码基因数约2万个37个
基因拷贝数单拷贝成千上万
间隔顺序有无
突变频率低高（自身无修复机制）。
