单基因人类遗传病
三核苷酸重复扩增
DNA 的某些区域含有一段三字母的基序,例如 CAG 或 CGG,一遍遍地重复,就像一个词被结结巴巴地念了很多次:CAG-CAG-CAG,以此类推。通常重复的次数保持在一个安全范围内。三核苷酸重复扩增指的就是这个次数从一代到下一代异常增大、越过某一阈值之后便致病的现象。
这些重复是不稳定的:DNA 复制时,重复单元可能“打滑”而被错数,从而多加上几个拷贝。一旦这段序列变长,它往往更容易继续增长,这就是为什么扩增在家族中传递时会越来越长。扩增致害的方式各不相同:它可能产生一种有毒蛋白质(如亨廷顿病的 CAG 重复),也可能沉默某个基因或产生有毒的 RNA(如脆性 X 综合征的 CGG 重复)。
三核苷酸重复扩增是一整类疾病的根源,包括亨廷顿病、脆性 X 综合征、强直性肌营养不良和若干遗传性共济失调。由于重复往往随世代延长,这些疾病常表现出遗传早现,在后续世代发病更早或更严重。
实验室测量一位患者 HTT 基因中的 CAG 重复,发现一个拷贝上是 17 次(正常)、另一个上是 45 次(扩增),这既解释了诊断,也说明了它在后代中可能进一步延长。
诊断的关键在于数重复次数并将其与阈值比较。
重复所在的位置很重要:位于蛋白质编码部分内的扩增往往产生有毒蛋白质,而位于调控区或非翻译区的扩增则更常沉默基因或产生有害 RNA。
又称
另见