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人类中的基因突变

英文名:
Genetic Mutations in Humans

简介

什么是基因突变?

基因突变是 DNA 序列的一种变化。你的 DNA 序列为你的细胞提供了执行其功能所需的信息。如果你的 DNA 序列的一部分位置错误、不完整或受损,你可能会出现遗传疾病的症状。

基因突变何时发生?

基因突变发生在细胞分裂期间,即细胞分裂和复制时。有两种类型的细胞分裂:

  • 有丝分裂:为身体制造新细胞的过程。在有丝分裂期间,你的基因通过复制染色体来指示细胞分裂成两个。
  • 减数分裂:为下一代制造卵子精子细胞的过程。在减数分裂期间,染色体自我复制,染色体数量为原始数量的一半(从 46 条到 23 条)。这就是你能够从每个父母那里获得等量遗传物质的方式。

基因突变如何发生?

基因突变发生在细胞分裂期间。当你的细胞分裂时,它们通过逐字复制原始文档来编写你身体的说明书。在细胞分裂过程中,由于细胞在复制时可能会替换(替换)、删除(删除)或插入(添加)字母,所以有很大的出错空间。如果你有一个错误(基因突变),你的细胞遗传说明书可能无法被细胞读取,或者可能有缺失部分或添加了不必要的部分。所有这些都可能意味着你的细胞不能正常发挥功能。

功能

基因突变如何影响其他器官?

基因突变会改变细胞形成和功能所需的信息。你的基因负责制造蛋白质,这些蛋白质会告诉你的身体应该具有哪些身体特征。如果你有基因突变,你可能会出现遗传疾病的症状,因为你的细胞正在执行不同于它们应该执行的任务。

遗传疾病的症状取决于哪个基因发生了突变。由突变引起的疾病和状况有很多种。你所经历的症状可能包括:

  • 身体特征,如面部畸形、腭裂、蹼状手指和脚趾或身材矮小。
  • 认知(智力)功能问题和发育迟缓。
  • 视力或听力丧失。
  • 呼吸问题。
  • 癌症的风险增加。

基因突变是有害的吗?

并非所有的基因突变都会导致遗传疾病。一些基因突变对您的健康和福祉没有任何影响。这是因为 DNA 序列的变化不会改变细胞的功能。

你的身体也有酶,酶是一种在我们体内产生化学反应的物质。这些酶有助于你的身体保护自己免受疾病的侵害。酶可以在基因突变影响细胞功能之前修复各种基因突变。

一些基因突变甚至对人类有积极影响。细胞工作方式的变化有时可以改善细胞产生的蛋白质,并使它们能够适应环境的变化。一个积极的基因突变的例子是,即使有吸烟或超重的历史,也能保护一个人免受心脏病糖尿病的影响。

基因突变如何导致遗传变异?

基因突变是基因 DNA 序列的改变,以产生不同的东西。它会对该基因的 DNA 序列产生永久性的改变。

遗传变异对于人类的进化非常重要,进化是几代人之间的变化过程。散发性基因突变发生在一个人身上。那个人将他们的基因突变传递给他们的孩子(遗传),并持续几代。如果该突变提高了那个人的生存机会或免受疾病的能力,那么它就开始通过几代人传递并在人群中传播。随着突变在世代之间传递,它成为人类基因组的正常部分,并从基因变异演变为正常基因。

身体结构

我的身体中的基因在哪里?

基因位于你体内被称为染色体的线状结构上。染色体存在于你身体的每个细胞中。你的身体中有数万亿个细胞,这些细胞构成了你。

基因突变有哪些不同类型?

根据形成的位置,有不同类型的基因突变。基因突变的类型包括:

  • 生殖细胞突变:在父母的生殖细胞(卵子或精子)中发生的基因变化,会影响其孩子的基因组成(遗传性)。
  • 体细胞突变:在受孕后发育中的胚胎中发生的基因变化,可能会成为婴儿。这些突变发生在发育中的身体的所有细胞中——除了精子和卵子。体细胞突变不能从父母传给孩子(遗传性),因为特征仅从精子和卵子传递。

我可以遗传基因突变吗?

是的,你可以遗传生殖细胞基因突变,而体细胞突变在你的家族中没有突变的既往病史。基因突变可以从父母传给孩子(遗传性)的模式有几种,例如:

  • 常染色体显性:只有一个父母需要将基因突变传给他们的孩子,孩子才能遗传该突变。马凡综合征就是这种模式遗传的疾病的一个例子。
  • 常染色体隐性:父母双方都需要将相同的基因突变传给他们的孩子,孩子才能遗传该突变。镰状细胞病就是这种模式遗传的疾病的一个例子。
  • X 连锁显性:被指定为男性或女性的婴儿都有一个 X 染色体。X 染色体上的一个突变只需要从一个父母传给孩子,孩子就能遗传该突变。脆性 X 综合征就是这种模式遗传的疾病的一个例子。
  • X 连锁隐性:如果只有父亲有突变,100%的女性后代将是携带者,而没有男性后代会受到影响。如果只有母亲有突变,50%的女性后代将是携带者,50%的男性后代将患病。如果父母双方都有突变,50%的男性后代将患病,100%的女性后代将有突变。色盲就是这种模式遗传的疾病的一个例子。
  • X 连锁:被指定为男性或女性的婴儿都有一个 X 染色体。X 染色体上的突变可以以显性或隐性模式传递,但并不清楚孩子是如何从父母那里获得突变的。血小板减少症就是这种模式遗传的疾病的一个例子。
  • Y 连锁:只有出生时被指定为男性的婴儿才有 Y 染色体,并且可以遗传这种类型。Y 染色体上的一个突变只需要传给孩子,孩子就能遗传该突变。蹼趾就是这种模式遗传的疾病的一个例子。
  • 共显性:每个基因有两个部分(一个来自卵子,一个来自精子)。它们通常共同作用产生一个单一的特征。但有时,它们各自独立作用,产生该特征的变异。α-1 抗胰蛋白酶缺乏症就是这种模式遗传的疾病的一个例子。
  • 线粒体:线粒体是细胞中产生能量的部分。只有卵子中的线粒体在两个细胞结合时能够存活受精。因此,胚胎中的所有母系 DNA 都来自卵子。这就是为什么线粒体遗传也被称为母系遗传。莱伯遗传性视神经病变(突然视力丧失)就是这种模式遗传的疾病的一个例子。

病症

什么是遗传疾病?

遗传疾病是由基因组或人类体内遗传物质的变化引起的一种状况。它包括你的 DNA、基因和染色体。导致遗传疾病的因素有几个,包括:

  • 一个基因的突变(单基因)。
  • 多个基因的突变(多因素遗传)。
  • 一个或多个染色体的突变。
  • 改变你的遗传组成的环境因素(化学暴露、紫外线)。

你可以从父母那里遗传遗传疾病(如果是精子或卵子中的生殖细胞 DNA),或者遗传疾病可以随机发生,而你的家族中没有遗传疾病的历史。

常见的遗传疾病有哪些?

存在数千种遗传疾病。一些最常见的遗传疾病是:

有检查基因突变的测试吗?

如果你的医生怀疑你有遗传疾病,或者你有生育患有遗传疾病孩子的风险,他们可能会提供基因测试。有许多基因测试需要你的血液皮肤、头发、羊水或组织样本,以识别你的基因、染色体或蛋白质的变化。基因测试可以定位导致遗传疾病的突变基因或染色体。这些测试还可以让你知道如果你计划生育孩子或怀孕,你是否有生育患有遗传疾病孩子的风险。

护理

我如何保持我的基因健康以预防基因突变?

一些基因突变是随机发生的,你无法阻止它们的发生。其他基因突变可能是环境变化的结果。你可以通过以下步骤预防一些基因突变:

  • 不吸烟。
  • 在阳光下外出时涂抹防晒霜。
  • 避免接触化学物质(致癌物)或辐射(X 射线暴露)。
  • 吃健康、均衡的饮食,避免加工食品。

虽然一些基因突变会导致遗传疾病,但大多数突变在人类中不会引起症状。很难阻止突变的发生,特别是因为基因突变可以随机发生,有些甚至在你的家族史中不存在。如果你计划生育子女或怀孕,并想了解将基因突变传递给子女的风险,请与你的医生谈论基因检测。