基因的概念和结构4共53页

原癌基因普遍存在细胞中，是细胞内与细胞增殖相关的 基因，在进化上高等保守。
当原癌基因发生突变或被异常激活，才变成具有致癌能 力的癌基因。
原癌基因的产物主要包括： – ①生长因子，如sis； – ②生长因子受体，如fms、erbB； – ③信号转导组分，如src、ras、raf； – ④细胞周期蛋白，如cyclin D； – ⑤细胞凋亡调控因子，如bcl-2； – ⑥转录因子，如myc、fos、jun。
途径侵入机体。
鼻咽癌是一种上皮增生性癌，有丰富的淋巴细胞 浸润。eb病毒在鼻咽癌的发病中起着重要作用， 而环境中的eb病毒诱导物、促癌物和致癌物只起 协同作用。
EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)是英国病毒学家 Epstein、Barr等人于1964年从Burkitt淋巴瘤细胞 系中分离到的病毒，属于DNA病毒。
异是由核基因所造成的。
叶
与 细 胞 核 的 关 系
绿 体 和 线 粒 体 基 因
组
4. 非孟德尔式遗传
• 非孟德尔遗传:：由细胞质基因所决定的遗传 现象和遗传规律，也称为细胞质遗传，核外遗
HBV的传染性很强 ,输血或注射是重要的传染途径。
我国目前有１．２亿乙肝患者，３０００ 多万肝病发病人群，每年近１００万新发 病人群，每年因肝硬化、肝癌死亡人数为 ４０多万人，最近卫生部公布的我国疾病 发生率数字表明，乙型肝炎发病率仍高居 榜首。
Metastasis.
反转录病毒
反转录病毒按其传播方式分为：
基因结构异常/表达失控 导致细胞恶变
？什么因素能诱发（激活）原癌基因？
1、环境因素：
（1）社会环境：心理压力、紧张的生活状态 （2）自然环境
• 各种射线及太阳光（长期接触放射性物质） • 化学物质与污染物（砷、苯、煤焦油、汽
车尾气、核物质泄漏等） • 新的诊疗技术（滥用技术及不合理用药） • 致癌病毒（150种动植物可产生肿瘤）
2、不良的生活方式
世界卫生组织总干事中岛宏增严肃的告诫 人们：“大约2019年生活疾病将成为世界 头号杀手”。
（1）饮食习惯：饮食水平是衡量生活水准 的一个重要标志。
经常食用烧烤、腌制食物－激活原癌基因 （2）吸烟、酗酒－肺癌
1. 致癌病毒和病毒癌基因:
乳头瘤病毒的基因组
a. 乳头瘤病毒（papillomavirus）是感染人和动物皮肤、 粘膜并引起乳头状瘤病变的一种DNA病毒 。
癌基因(oncogene)和原癌基因
癌基因 • 病毒癌基因 • DNA肿瘤病毒的转化基因
(v-onc) • RNA病毒的癌基因（ASV src)
• 源自细胞癌基因 • 使宿主细胞发生恶化，形成肿瘤 • 细胞癌基因 • 正常原癌基因为生命活动必需 （原癌基因） 调节细胞的正常生长和分化 (c-onc) • 原癌基因激活
况下两种质粒不能共存于同一个宿主细 胞内的现象
• 质粒结构特征：
绝大多数质粒为 双链闭合环状 DNA（cccDNA)分 子，少数为双链 RNA。由于分子 扭力的作用，被扭 曲成超螺旋结构。 其他还有两种形式： 开环结构，线性结 构。
L
OC
OC
L
SC SC
质粒的功能： 1.对于细菌来说，质粒不是必须的。但质粒可 赋予细菌特殊的功能，如F因子（育性）、R 因子（抗性）等。 2.在实验室条件下，各种质粒可以转到感受态 细胞中去。
3. 叶绿体基因（chloroplast DNA,c● 双链环状DNA ● 120~160kb大小，多数为150kb 叶绿体基因组的构成 目前已经测定了烟草（shinozaki，1986）、 水稻（Hiratsuka，1989）等叶绿体DNA的全 序列。
叶绿体遗传的规律 • 自主性。 • 相对自主性。某些情况下，质体的变
哺乳动物的线粒体基因 DNA没有内含子，几乎每 一对核苷酸都参与一个基 因的组成，有许多基因的 序列是重叠的。
线粒体DNA的特点：
① 与核DNA相比，比核DNA小。 ② 与核DNA相比， GC含量不同，密度有差别。 ③ 一般动物线粒体DNA是闭合环状的，（四膜
虫、草履虫mtDNA线状）周长为5－6u，但是 原生生物和植物线粒体DNA要长得多。 ④ 线粒体DNA携带有遗传信息，半保留复制。
内源性病毒（endogenous virus）—— RNA肿瘤病毒感染机体后，其遗传信息整合 到宿主的DNA中，并作为正常细胞的一部分 通过性细胞由亲代垂直递给子代的病毒。一 般是缺失性病毒，受宿主细胞的控制而不会大 量复制，不影响宿主细胞的表型。
外源性病毒（exogenousvirus）—— 与动物和人类的白血病、淋巴瘤以及肉瘤的发 生密切有关，表现为供体从外界环境水平式感 染。正常细胞表面有反转录病毒的受体病毒进 入细胞后整合到宿主细胞的基因组，引起细胞 恶性转化。
抑癌基因
抑癌基因的作用：抑制细胞增殖；促进细胞分化；和 抑制细胞迁移。
抑癌基因的突变是隐性的。 抑癌基因的产物主要包括：
– ①转录调节因子：如Rb、p53； – ②负调控转录因子 – ③周期蛋白依赖性激酶抑制因子（CKI）； – ④ ras GTP酶活化蛋白：如NF-1； – ⑤ DNA修复因子；等
腺病毒（Adenovirus）是一群分布 十分广泛的DNA病毒。能引起人类 呼吸道、胃肠道、泌尿系及眼的疾 病。少数对动物有致癌作用。
腺病毒颗粒直径70～90nm，没有 囊膜，20面体立体对称，衣壳由 252个克微粒组成，其中240个壳微 粒是六邻体(Hexon)。
腺病毒分布很广，但对人类不出现 致癌性。人类细胞是一类允许细胞。
质粒的复制： 质粒可在细胞中自主复制而存在于细胞中。 严紧型质粒：拷贝数在1～10个。
松弛型质粒：拷贝数在几十～几百个。
2.线粒体基因（mtDNA）
1962年Ris，1963年Nass分 别观察到线粒体内有线状 DNA。
线粒体是真核细胞的一种 细胞器，有它自己的基因 组，编码细胞器的一些蛋 白质。
Rb（人类视网膜细胞瘤）基因是第一个被克隆 的抑癌基因。
Rb患者检测到13号染色体长臂缺失（13q14-）， 在13q14有一抗癌基因RB-1，编码928 aa的核内磷 蛋白，可抑制细胞增殖，当其缺失或突变不仅会 引起Rb的产生，还会导致骨癌和小细胞肺癌的产 生。
RB gene
p53 gene ：
细胞癌基因和癌基因
V-onc来源于c-onc, 但是c-onc一般处在 不活动状态。所以每一个v-onc都有一 个对应的c-onc，而并非所有的c-onc都 有其对应的v-onc。
在数量上： c-onc
v-onc
v-onc一般没有内含子，序列常常 缺失两端的编码序列，而c-onc有 内含子，每一种v-onc和 c-onc的 序列相比较，在编码序列部分都 可以发现有几个碱基突变或者缺 失。
EB病毒的形态园形、直径 180nm，基本结构含核 样物、衣壳和囊膜三部分。
EB病毒仅能在B淋巴细胞中增殖。
乙型肝炎病毒
1970年Dane等在电镜下鉴 定HBV颗粒。
HBV的基因组DNA结构很 奇特，是环状的部分双螺旋 结构,长约3.2kb。其中2/3 为 双螺旋结构，1/3为单链，所 含信息量也较小，只能编码 4种蛋白质。
但是，1971年Alfred Knudson提出癌症二次突变结果 的模型。例如：RB等位基因的突变引起的癌症。
二、染色体外基因
1、质粒（plasmid）
双链DNA分子， 几kb～几百kb；位置相对游离；
独立复制（松弛型与严紧型）； 携带致育基因和耐药基因； 质粒的不相容性：在没有选择压力的情
Hela cell
癌细胞的发现
• 1966年Rous因发现鸡肉瘤的病原体Rous’s sarcoma virus, RSV，获诺贝尔奖。
• 1970年Temin 和Batimore证实RSV是反转录 病毒，获1975年诺贝尔奖。
• 1970s H. Varmus和J. M. Bishop发现RSV中 的致瘤基因是src，编码一种胞质酪氨酸激酶， 参与细胞增殖相关的信号转导。
1986年将其列入嗜肝DNA 病毒科。它属于一种复合体 DNA病毒。
乙肝五项检查：
HBsAg (表面抗原), HBsAb (表面抗体) HBeAg (e抗原),HBeAb(e抗体) ,HBcAb(核心抗体) ① HBsAg、HBeAg、HBcAb项阳性说明感染的是大三阳，病 毒复制快，有传染性。 ② HBsAg 、HBeAb、HBcAb阳性说明感染的是小三阳，病毒 复制相对较慢，传染性相对较小。 ③单独HBsAb项阳性说明原来感染过乙肝，或者注射过乙肝疫 苗。 ④HBsAg、HBcAb或者HBeAb、HBcAb阳性说明正在感染其 间，或者正在康复之中。 ⑤ HBsAg、HBeAg阳性说明正在感染中，应该及时治疗。
疱疹病毒 (HSV)
疱疹病毒（Herpesviruses）是一群中等大小的双股 DNA病毒，有100个以上成员，完整病毒由核心、衣 壳、被膜(Tegument)及囊膜组成。
疱疹病毒主要侵犯外胚层来源的组织，包括皮肤、粘膜 和神经组织。严重威胁人类健康。
HSV基因组中有72个基因，共编码70多种的蛋白质。 病人是传染源，主要通过直接密切接触和性接触传播。 HSV经口腔、呼吸道、生殖道粘膜和破损皮肤等多种
不同物种的线粒体基因组
线粒体基因组的构成
1981年，B. Borst和L. A. Grivell等测定了人类 线粒体基因组的DNA 序列。
特点： 1. 小而基因排列紧密。 2. mRNA没有5’帽结构。 3. 22个tRNA分子用于线
粒体的蛋白合成。 4. 4个密码子不同于核基
因。
遗传密码不是唯一的！
癌细胞的特点
1. 分裂速度快、能够无限增殖（细胞周期失控， 细胞永远处于分裂状态）