LossofFunction,LOF單基因致病機(jī)理-功能缺失單基因病的發(fā)病機(jī)理絕大多數(shù)單基因病是由于基因所編碼的蛋白質(zhì)的質(zhì)和（或）量的改變所引起。失去功能（lossoffunction）1獲得功能（gainoffunction）23顯性負(fù)性效應(yīng)（dominantnegativeeffect）4獲得新特性（gainofnovelproperty）5異時(shí)或異地基因表達(dá)（heterochronicorectopicgeneexpression）功能失去（lossoffunction）喪失功能(lossoffunction,LOF)是最常見的致病機(jī)制，絕大多數(shù)單基因遺傳病都是因?yàn)榛騆OF造成的。LOF可以是變異造成蛋白結(jié)構(gòu)破壞，也可以是變異造成蛋白劑量減少，即二者都是造成正常的蛋白減少。蛋白結(jié)構(gòu)破壞蛋白劑量減少LOF變異類型蛋白結(jié)構(gòu)改變起始密碼子變異錯(cuò)義變異無義變異移碼變異延長變異剪接位點(diǎn)變異外顯子缺失氨基酸缺失/插入蛋白數(shù)量減少無義變異移碼變異剪接位點(diǎn)變異起始密碼子變異延長變異外顯子缺失非編碼區(qū)變異基因缺失LOF與蛋白結(jié)構(gòu)改變錯(cuò)義突變：對(duì)蛋白的氫鍵網(wǎng)絡(luò)，大分子穩(wěn)定性，構(gòu)象動(dòng)力學(xué)，蛋白活性位點(diǎn)產(chǎn)生影響NM_000277.2

(PAH):c.472C>T

(p.Arg158Trp)Arg158與Glu280形成鹽橋，并與Tyr268形成氫鍵結(jié)合，是維持蛋白產(chǎn)物活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)LOF與蛋白結(jié)構(gòu)改變截短突變：導(dǎo)致蛋白長度變短，進(jìn)而影響蛋白的結(jié)構(gòu)，如無義突變、剪切、移碼，前提是未誘發(fā)NMD機(jī)制例如DMD基因，在DMD患者體內(nèi)dystrophin的功能完全喪失，在BMD患者體內(nèi)dystrophin的功能部分喪失截?cái)嗤蛔兣cNMD截?cái)嗤蛔兗赐蛔儗?dǎo)致蛋白的長度發(fā)生截?cái)?。截?cái)嗤蛔兂Ｒ姷念愋停簾o義突變、剪切突變、移碼突變Ex1In1Ex2In2Ex3In3Ex4STOPPre-mRNA截?cái)嗤蛔僂x1Ex2Ex3Ex4STOP截?cái)嗤蛔兺ǔ?huì)啟動(dòng)體內(nèi)的NMD機(jī)制，造成蛋白劑量的減少距離倒數(shù)第二個(gè)外顯子3’端距離＞50-55bp：預(yù)測(cè)不發(fā)生NMD<50-55bp：預(yù)測(cè)發(fā)生NMDNMD機(jī)制無義介導(dǎo)的mRNA降解(nonsense-mediatedmRNAdecay,NMD)是一種廣泛存在于真核生物的mRNA質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制由特異性識(shí)別并降解含有提前終止密碼子(prematureterminationcodon,PTC)的mRNA，為一種機(jī)體調(diào)控基因表達(dá)的重要方式之一。在正常生理情況下，mRNA的可變剪接、轉(zhuǎn)錄錯(cuò)誤或程序性基因重排可產(chǎn)生PTC，觸發(fā)NMD途徑使其降解，從而阻止有害的截短蛋白的產(chǎn)生。NMD機(jī)制可以通過降解含有提前終止密碼子的異常mRNA，在一定程度上減少基因翻譯和表達(dá)的錯(cuò)誤，減少對(duì)人體正常生理機(jī)能的損害。LOF與蛋白數(shù)量減少截短突變：發(fā)生NMD機(jī)制，導(dǎo)致蛋白數(shù)量減少，例如無義、移碼、剪切等DNA水平：DGAT1基因(c.751+2T>C）hommRNA水平：?8號(hào)外顯子丟失蛋白水平：無蛋白表達(dá)提示發(fā)生NMD機(jī)制，蛋白降解LOF與蛋白數(shù)量減少啟動(dòng)子區(qū)域突變:影響基因表達(dá)例如UGT1A1基因TATA框突變TATA框內(nèi)插入TA堿基后，導(dǎo)致基因表達(dá)減少LOF與蛋白數(shù)量減少DNA甲基化：DNA甲基化是最具特征的表觀遺傳修飾之一。在哺乳動(dòng)物中，它參與各種生物過程，包括轉(zhuǎn)座子的沉默，基因表達(dá)的調(diào)控、基因組印記和x染色體失活DNA甲基化通過招募參與基因抑制的蛋白質(zhì)或通過抑制轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結(jié)合來調(diào)控基因表達(dá)脆性X綜合征FMR1動(dòng)態(tài)突變類型(CGG)n重復(fù)數(shù)CpG島甲基化穩(wěn)定性FMRP表達(dá)致病性臨床表現(xiàn)遺傳風(fēng)險(xiǎn)女性男性正常5-44否穩(wěn)定正常----正常-----灰區(qū)45-54否不確定正常不致病正常女性攜帶者后代有成為前突變的風(fēng)險(xiǎn)前突變55-200否易擴(kuò)展轉(zhuǎn)錄增加翻譯減少FXTASFXPOI約20%有卵巢早衰，攜帶率約為1/250約40%成年后有震顫或共濟(jì)失調(diào)，攜帶率為1/600-800女性攜帶者后代有成為全突變的風(fēng)險(xiǎn)全突變200以上是易擴(kuò)展無表達(dá)FXSFMCarrier30-40%智力低下100智力低下建議進(jìn)行產(chǎn)前診斷LOF與蛋白數(shù)量減少如何確定LOF-ClinGen單倍劑量敏感：有些基因需要兩個(gè)正常等位基因表達(dá)才能維持功能，一個(gè)等位基因LOF便會(huì)造成疾病，這種情況被稱為單倍劑量不足，造成的疾病為顯性遺傳。有些基因只要有一個(gè)正常等位基因表達(dá)便足以維持功能，只有兩個(gè)等位基因都LOF才導(dǎo)致疾病，這種情況被稱為單倍型充足，導(dǎo)致的疾病為隱性遺傳病可通過clingene查詢?nèi)绾未_定LOF-GenomADPLI:功能喪失不耐受的概率pLI分?jǐn)?shù)是給定基因?qū)儆贖aploinsufficient類別的概率，因此極不容忍功能喪失變異。pLI得分高(pLI≥0.9)的基因?qū)oF極度不耐受，而pLI得分低(pL