基因與疾病

這裡有一個MP3語音,語音所敘述內容即為本頁內容,若您無法聽到聲音,請直接觀看本頁內容

 

基因重組及突變雖然扮演物種進化的動力,但如果有一天,人體內某些基因發生缺損後,隨著世代的更替,而將有缺陷的基因交給了下一代,那麼其後代的一生,就很可能為這種遺傳疾病所苦。科學家發現,往往只要基因中的一個去氧核苷酸,發生遺失或置換,就可能會導致整個基因的功能喪失。例如:血友病就是一種遺傳疾病!血友病患通常是他們性染色體上的基因發生了異常,使得製造凝血因子的基因無法順利表現,因此凝血因子常不敷使用,受傷時傷口就會血流不止。英國的維多利亞女王和俄皇尼古拉二世,他們的後裔也就是因這種基因變異的遺傳,讓許多子孫都得到了血友病。

 

 

此外,醫學上證明癌症的發生也是由於基因受到了損害所造成,而病毒、化學物質、輻射線等刺激,都很有可能使基因發生無法預料的改變。而當癌細胞無節制、無規律地生長到某一個程度後,人類的生理機能就會受到影響。

基因與疾病

原致癌基因經過一些如紫外光及化學物質等因素的影響下,會轉變為致癌基因。

進階學習

DNA的修復機制

人類細胞DNA序列中儲存的遺傳純文字總是容易受到破壞。藉由飲食或吸煙,有許多化學致癌物進入人體細胞中,然後大肆攻擊細胞DNA分子。絕大多數飲食中的誘變因子屬於食物中的天然成份,而非人為的污染。細胞內部有一套複製編輯機制,可用在DNA中找到複製錯誤的鹼基並將它們逐出雙螺旋體。基因突變率如此低,充分地證明了該機制的威力,被逐出的鹼基留下的空缺由新的且能夠存回DNA 正確序列的鹼基替代,抹去全部錯誤不留一絲痕跡。細胞內還有一套類似的機制,專門負責找到並切除遭化學誘變劑攻擊及篡改的DNA鹼基。這些復原遺傳純文字的程序就稱作“DNA修復”。

 

如果DNA修復的努力付諸東流,那麼細胞DNA中將累積大量被改動的鹼基,也就是說,突變的累積至少受到三方面因素的影響:外來的或內部誘變物對DNA的損害、DNA複製中的錯誤、彌補誘變物質或複製錯誤帶來的破壞DNA修復機制自身存在的缺陷,這三個因素很可能都是腫瘤的起因。

 

我們現在知道,幾種家族性癌症是由DNA修復的遺傳缺陷引起的。DNA修復的細胞設施由大群蛋白質組成。其中,部分蛋白質專門負責辨識受損的DNA片段,部分負責切除,還有一部分用能夠復原正確序列的新鹼基來替代被移除的錯誤鹼基。如果規定其中的一個修復蛋白不能辨識出基因缺陷,那麼結果將會是高速推進癌症的形成。而紫外線、離子輻射、化學物質等都可能造成DNA的損傷,使其鏈狀結構產生斷裂。如果細胞察覺到有這種斷裂發生,維修作用就會開始行動。

基因與癌症

正常細胞的分裂是在嚴格的訊息控管下進行。若細胞分裂失去控制,細胞便會不正常地增殖,這便造成了癌症。造成癌症的原因有:

 

  • DNA修復途徑受損。
  • 正常基因轉化成癌症基因。
  • 抑制癌症的基因功能失常。
  • 遺傳因素也會造成這方面的突變,促進癌變加速發生。
乳腺癌 於第17條染色體上的BRCA1和在第13條染色體上的BRCA2發生突變時,將患有乳房癌和卵巢癌的危險。
白血病癌 慢性骨髓白血病(CML)是一種以惡性白血病細胞取代骨髓為特徵的血細胞癌,在回流的血液中能找到許多白血病細胞,並能向脾、肝和其它器官擴散。 CML費城染色體是在長臂染色體9號和22號之間發生基因易位或基因置換的結果。
腸癌 在結腸、直腸中有待發現的基因是:在染色體2上的MSH2、MSH6和染色體3上的MHL1之DNA產生突變而不能修復複製錯誤,因此易產生結腸癌。
肺癌 此為癌症引起死亡的最普通原因,除吸煙是肺癌的主要危險因素外,如石棉類的工業物和環境因素也能引起肺癌。
惡性黑色素瘤 黑色素瘤是一種最具攻擊性的皮膚癌。在9號染色體上CDKN2基因突變能構成對黑色素瘤的敏感性。
多發性神經纖維瘤 多發性神經纖維瘤型2 (NF2)是一種聽力神經上以良性腫瘤發展為特徵的罕見遺傳障礙疾病。 NF2基因已複製於染色體22上,所以也稱為“抑制腫瘤基因“。

P53

基因

P53基因像Rb基因,是一種腫瘤抑制基因,P53基因已被定位於染色體17,在細胞中P53蛋白結合DNA。
胰腺癌 大約90% 胰腺癌患者失去一部分染色體18,在死於胰腺癌病人身上發現了腫瘤表達基因DPC4(smad4),因此DPC4可能在胰腺癌中起到作用,而引起癌細胞生長。
前列腺癌 前列腺癌死亡率隨年齡增長而增長,前列腺癌患者的75%是在65歲以上被診斷出來的,是導致美國男性死亡的死二位原因。 在HPC1的表達基因在染色體1上發現,對前列腺癌的敏感位置,它可解釋500例前列腺癌有關HPC1的情況。
Ras癌症基因 Ras是一種在染色體11上被發現的致癌基因,它以開關的作用輔助說明傳播訊息。大約30%的癌症是由於發生Ras突變結果充當開關作用的Ras永久地開啟著,不管細胞表面的受體是被活化或不被活化一直指示原細胞不顧一切地生長。