杜兴氏肌肉萎缩症的原因是什么?

同一基因的不同类型的突变都会导致缺乏肌营养蛋白,这是一种对长期肌肉功能至关重要的蛋白质。

杜兴氏肌肉萎缩症是一种以渐进性肌肉无力为特征的遗传性疾病,患有此病的人在出生时就存在。杜兴氏肌肉萎缩症患者的肌肉缺乏一种叫做肌营养不良蛋白的蛋白质,这种蛋白质对肌肉功能和修复至关重要。

虽然所有杜兴氏肌肉萎缩症患者都缺乏或有缺陷的肌营养蛋白,但该病可由同一基因的不同类型的突变引起。杜兴氏肌肉萎缩症患者的突变类型可能决定了该病的治疗过程,因为一些治疗方法只针对某些突变而设计。

尽管导致杜兴氏肌肉萎缩症的基因突变可以从父母传给孩子,但它们也可以随机发生或自发地发生在母亲的卵细胞中,这意味着没有任何家族病史的人也可能患有该病。

为什么肌营养不良蛋白很重要

在正常的肌肉细胞中,肌营养不良蛋白将肌肉收缩的力量从细胞的内部转移到外部。肌营养蛋白是减震器,当肌肉细胞收缩时帮助减轻肌肉中的任何损伤,没有它肌肉就会受损出现炎症,而这些肌肉最终会恶化。

肌营养蛋白分子的每一端都是量身定做的,可以与肌肉细胞的中心或边缘相互作用,而且它是一种长的蛋白质,这使得它可以从肌肉细胞的中心到达边缘。

肌营养蛋白分子的中间部分由一长串重复单元组成,被称为血影蛋白单元。研究表明,为了使肌营养不良蛋白具有一定的功能,整个血影蛋白单元的长度并不十分重要,相反分子只需要不是很短,而且它需要在两端看起来正常。

许多导致杜兴氏肌肉萎缩症的基因突变发生在负责肌营养蛋白的基因区域(称为DMD基因),该区域控制着蛋白质的中间部分,有重复的谱系单元。但这些突变并不只是影响肌营养蛋白分子的中间部分,而是通常会阻止蛋白质的进一步构建,从而导致一个更短的、功能失调的蛋白质。

从基因到蛋白质

杜兴氏肌肉萎缩症的原因是什么?

为了理解基因突变如何导致杜兴氏肌肉萎缩症,了解关于基因是什么以及它们的作用的背景是有帮助的。

基因是DNA的一个区域,它包含一个特定蛋白质或生物功能的代码,有点像食谱。

一个人的DNA几乎存在于身体的每一个细胞中,由大约30亿个核苷酸组成,每个基因中代码的基本单位,每个核苷酸包括四种类型的氮基之一(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶,分别用字母A、G、C和T代表)。这四个核苷酸的序列决定了我们基因中的一切。

基因包含产生蛋白质的代码,在人体中执行许多不同功能的大而复杂的分子。蛋白质包含被称为氨基酸的单位,每个氨基酸在DNA中都由三个核苷酸的序列表示,称为三联体。

这些三联体是了解DNA突变如何导致杜兴氏肌肉萎缩症的关键。在四个核苷酸可以形成的64种不同的三联体中,61个编码为氨基酸,而3个作为终止密码子(”停止信号”),以示蛋白质的氨基酸序列结束。

杜兴氏肌肉萎缩症的基因突变

任何对DNA核苷酸正常序列的改变都被称为基因突变。只要我们体内的细胞进行分裂并不得不复制其DNA就会发生突变。每条染色体、每个DNA位都会随着每次细胞分裂而产生新的突变。我们不可能完全准确地复制30亿个碱基(核苷酸)。

DMD基因(负责产生肌营养蛋白的基因)恰好是人类最大或最长的基因之一,而且它特别容易发生突变。大约每一万次细胞分裂中就有一次导致该基因的突变。部分原因是它是如此之大,它编码了大约250万个碱基(核苷酸)。还有一部分原因是它有一些重复结构,可能使它更容易发生删除或复制。

缺失和重复是两种可能导致杜兴氏肌肉萎缩症的突变,被称为外显子的DNA长段,包含数万到数百万个核苷酸,在细胞分裂时要么被遗漏,要么被重复。大约60%到70%的导致杜兴氏肌肉萎缩症的突变是缺失。其余的大多数要么是复制,要么是一种被称为”点突变”的突变,其中只有一个或两个核苷酸被删除或插入。

但无论哪种类型的突变,在杜兴氏肌肉萎缩症中,它都会导致蛋白质功能失调,通常是因为它导致过早的终止密码子将分子缩短。最终的结果总是一样的,没有肌营养蛋白。

原创文章,作者:中国健康网,如若转载,请注明出处:https://www.cnjjkk.com/jiankang/5619.html

发表评论

登录后才能评论