第九章疾病與人類健康現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為，疾病的發(fā)生直接或間接與基因有關(guān)人類疾病都是：“基因病”經(jīng)典單基因病多基因病獲得性基因病經(jīng)典單基因?。褐饕∫蚴悄硞€(gè)基因位點(diǎn)上產(chǎn)生了缺陷等位基因，如：地中海貧血、白化病多基因病：涉及多個(gè)基因及調(diào)控這些基因表達(dá)的環(huán)境因子之間的相互作用，如：高血壓、糖尿病獲得性基因?。褐饕怯刹≡次⑸锔腥疽鸬膫魅静。绺窝?、艾滋病腫瘤與癌癥人免疫缺損病毒——HIV*乙型肝炎病毒——HBV*人禽流感病毒——HAI*嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥——SARS*基本內(nèi)容第一節(jié)腫瘤與癌癥內(nèi)容提要：癌基因(oncogene)

反轉(zhuǎn)錄病毒致癌基因細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因抑癌基因(tumorsuppressorgene)

一、癌基因癌基因的分類

病毒癌基因：(virusoncogene,v-onc)DNA病毒、RNA病毒（反轉(zhuǎn)錄病毒）細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因：(cellular-oncogene,c-onc)

(一)反轉(zhuǎn)錄病毒致癌基因（P294）Rous于1911年首先發(fā)現(xiàn)雞肉瘤病毒（后稱勞斯肉瘤病毒RSV），研究證明它是一種反轉(zhuǎn)錄病毒，在接種給雞后誘發(fā)肉瘤1966年，85歲的勞斯獲得諾貝爾獎(jiǎng)。1、反轉(zhuǎn)錄病毒顆粒結(jié)構(gòu)

調(diào)節(jié)和啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄

LTR

gag

pol

env

src

LTR

長(zhǎng)末端重復(fù)序列癌基因正常的病毒基因產(chǎn)生病毒表面糖蛋白產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)錄酶和整合酶

產(chǎn)生病毒垮膜蛋白2、反轉(zhuǎn)錄病毒基因組結(jié)構(gòu)產(chǎn)生p60src蛋白質(zhì)，磷酸化蛋白。靶蛋白磷酸化（P295）3、反轉(zhuǎn)錄病毒的復(fù)制LTRLTRGAGPOLENVLTRLTRGAGPOLENVONC4、反轉(zhuǎn)錄病毒癌基因（v-onc)的起源（P296）目錄斷裂基因完整的沒有斷裂的可讀框

(二)細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因

細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因?qū)嵸|(zhì)上就是由一類原癌基因突變而來。當(dāng)原癌基因在某些外界因素（如放射線、化學(xué)致癌物等）的作用下，發(fā)生數(shù)量和結(jié)構(gòu)上的微細(xì)變化，形成了致癌性的細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因，從而使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為腫瘤細(xì)胞。

原癌基因是細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞增殖相關(guān)的正?；?，是維持機(jī)體正常生命活動(dòng)所必須的，在進(jìn)化上高等保守。

當(dāng)原癌基因的結(jié)構(gòu)或調(diào)控區(qū)發(fā)生變異，基因產(chǎn)物增多或活性增強(qiáng)時(shí)，使細(xì)胞過度增殖，從而形成腫瘤。

1、原癌基因原癌基因的特點(diǎn):廣泛存在于生物界中；基因序列高度保守；作用通過其產(chǎn)物蛋白質(zhì)來體現(xiàn)；

正常情況下表達(dá)水平很低;

被激活后，形成致癌性的細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因。原癌基因的分類：根據(jù)原癌基因產(chǎn)物在細(xì)胞中的位置，可分為：●與膜結(jié)合的蛋白，如src基因產(chǎn)物；●可溶性蛋白，如mos基因產(chǎn)物；●核蛋白，如myc基因產(chǎn)物。根據(jù)原癌基因表達(dá)產(chǎn)物的功能，可分為：●蛋白激酶類，如Src家族（酪氨酸蛋白激酶類）●生長(zhǎng)因子類●生長(zhǎng)因子受體類●GTP結(jié)合蛋白類，如Ras家族●核蛋白類（DNA結(jié)合蛋白），如Myc家族●未知功能類

原癌基因：?jiǎn)慰截?、正常情況下低水平表達(dá)或根本不表達(dá)

癌基因？？當(dāng)原癌基因的結(jié)構(gòu)或調(diào)控區(qū)發(fā)生變異，基因產(chǎn)物增多或活性增強(qiáng)時(shí)，使細(xì)胞過度增殖，從而形成腫瘤。堿基缺失或單堿基突變基因擴(kuò)增染色體重排蛋白質(zhì)活性大大提高蛋白質(zhì)未變化，但總量大大提高增強(qiáng)子功能使癌基因高效表達(dá)與強(qiáng)啟動(dòng)子基因相融合，提高癌基因表達(dá)效率

原癌基因2、原癌基因的激活機(jī)制（P302）（1）點(diǎn)突變（2）LTR（longterminalrepeat)插入強(qiáng)啟動(dòng)子（3）基因重排（rearrange)（4）缺失（Deletion）oncogene(-)cancer一些原癌基因5’上游存在負(fù)調(diào)控序列，該序列的缺失或突變，則喪失抑制癌基因表達(dá)的能力。Brukitt淋巴瘤中c-myc因負(fù)調(diào)控序列缺失或LTR插入而增強(qiáng)表達(dá)。（5）基因擴(kuò)增

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)未變化，但總量大大提高基因擴(kuò)增

原癌基因使每個(gè)細(xì)胞中基因拷貝數(shù)增加，從而直接增加可用的轉(zhuǎn)錄模板數(shù)以增加基因表達(dá)。3、基因互作與癌基因表達(dá)（1）染色體構(gòu)象對(duì)原癌基因表達(dá)的影響基因表達(dá)不僅取決于基因本身及其相鄰區(qū)域的一級(jí)結(jié)構(gòu)，也取決于其空間構(gòu)象，即基因在染色體上的空間排列和染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)。當(dāng)兩個(gè)基因相距太近時(shí)，往往不易形成有利于高效轉(zhuǎn)錄的空間結(jié)構(gòu)?；蝾I(lǐng)域：基因與基因之間的間隔距離基因領(lǐng)域效應(yīng)：同一DNA鏈上兩個(gè)具有相同轉(zhuǎn)錄方向的基因間隔小于一定長(zhǎng)度時(shí)，影響有效轉(zhuǎn)錄所必需的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成，從而使這兩個(gè)基因中的一個(gè)或兩個(gè)均不能轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄活性顯著降低。0.3kb-5kb，最佳間隔距離與兩個(gè)基因的總長(zhǎng)度成正相關(guān)。（2）原癌基因終產(chǎn)物對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控某種原癌基因產(chǎn)物對(duì)另一種原癌基因表達(dá)的調(diào)控作用；某種原癌基因產(chǎn)物對(duì)自身表達(dá)的反饋調(diào)控作用癌基因產(chǎn)物通過介質(zhì)傳遞生長(zhǎng)刺激信號(hào)的部位有3處：①癌基因產(chǎn)物本身模擬了生長(zhǎng)因子，因而與相應(yīng)的受體作用，以自分泌的方式刺激細(xì)胞生長(zhǎng)；②癌基因產(chǎn)物模擬了已結(jié)合配體的生長(zhǎng)因子受體，從而在無外源生長(zhǎng)因子時(shí)提供了促進(jìn)細(xì)胞分裂的信號(hào)；③癌基因產(chǎn)物作用于細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)控制途徑，解除此途徑對(duì)外源刺激信號(hào)的需求。（3）抑癌基因產(chǎn)物對(duì)原癌基因的調(diào)控

（4）外源信號(hào)對(duì)原癌基因表達(dá)的影響二、抑癌基因

抑癌基因(tumorsuppressorgene)/隱性癌基因：是一種抑制細(xì)胞生長(zhǎng)和腫瘤形成的基因。如：Rb抑癌基因、抑癌基因p53抑癌基因與原癌基因在生物學(xué)上有以下幾點(diǎn)差異：①在功能上，抑癌基因起負(fù)調(diào)控作用，而原癌基因起正調(diào)控作用；②在遺傳方式上，原癌基因是顯性的，而抑癌基因在細(xì)胞水平上是隱性的，③在突變發(fā)生的細(xì)胞類型上，抑癌基因突變可以發(fā)生在體細(xì)胞中，也可能發(fā)生在生殖細(xì)胞中并通過生殖細(xì)胞得到遺傳。原癌基因突變只發(fā)生在體細(xì)胞中。癌癥的多階段發(fā)生學(xué)說(multi-stage)第二節(jié)人類免疫缺陷病毒－HIV人類免疫缺陷病毒（HIV）：俗稱艾滋?。ˋIDS）病毒，誘發(fā)人類獲得性免疫缺陷綜合癥。屬反轉(zhuǎn)錄病毒科慢病毒屬中的靈長(zhǎng)類免疫缺陷病毒亞屬。分為：HIV-I和HIV-Ⅱ。一、HIV病毒粒子的形態(tài)結(jié)構(gòu)及傳播1、HIV病毒粒子結(jié)構(gòu)模型圖

血液血液制品人體分泌液：乳汁和精液2、HIV傳播途徑：二、HIV基因組及其編碼的蛋白1、HIV基因組結(jié)構(gòu)HIV基因組由兩條單鏈正鏈RNA組成，每個(gè)RNA基因組約為9.7kb。5‘端LTR結(jié)構(gòu)蛋白編碼區(qū)（gag）蛋白酶編碼區(qū)（pro）蛋白編碼區(qū)（pol）外膜蛋白（env）3’端LTR主要基因結(jié)構(gòu)2、HIV編碼的蛋白質(zhì)及其主要功能gag基因：核心蛋白前體蛋白（p55）外殼蛋白CA內(nèi)膜蛋白MAp6和p7核衣殼蛋白P15蛋白P24蛋白P17蛋白

GAGgene-p55P17MAP24CAP15pol基因反轉(zhuǎn)錄酶p66整合酶p32PR基因蛋白酶p10env基因包膜糖蛋白gp160前體gp120－外膜蛋白gp41－跨膜蛋白Membrane:hostderivedTwoglycoproteins:gp160gp120andgp41gp41isfusogenthatspansthemembranegp120gp41ENVGenecoding編碼病毒的核心蛋白編碼反轉(zhuǎn)錄酶、整合酶和蛋白酶編碼外膜蛋白TATandREVareessentialforHIVreplication3、HIV膜蛋白質(zhì)的主要功能區(qū)主要抗原決定簇細(xì)胞決定簇CD4受體結(jié)合區(qū)三、HIV的復(fù)制原病毒整合到宿主染色體上，無癥狀；原病毒利用宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和合成系統(tǒng)；宿主細(xì)胞瓦解死亡。圖9-15HIV－I在人體細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制和侵染過程示意圖

合成前病毒第一條DNA鏈的過程沒有宿主細(xì)胞DNA酶的參與

先短mRNA——HIV調(diào)控蛋白后長(zhǎng)mRNA——HIV結(jié)構(gòu)蛋白HIV前病毒整合是隨機(jī)的。四、HIV基因表達(dá)調(diào)控1、LTR序列位于HIV基因組兩端，高度保守核心調(diào)控元件核心轉(zhuǎn)錄單位反式激活因子應(yīng)答元件TheLifeCycleofHIV1.Virusdestroysthecellasaresultofbudding第三節(jié)乙型肝炎病毒——HBV一、HBV基因組結(jié)構(gòu)雙鏈部分環(huán)狀結(jié)構(gòu)：兩鏈長(zhǎng)短不一短鏈和長(zhǎng)鏈的5′端通過240bp配對(duì)維持環(huán)狀結(jié)構(gòu)長(zhǎng)鏈(L)完整、恒定，3.2Kb，負(fù)鏈短鏈(