遺傳疾病

蠶豆症、唐氏症、川崎氏症、阿茲海默症、紅斑性狼瘡、亨丁頓舞蹈症、鐮型血球貧血、多發性硬化症、腎上腺腦白質退化症

光刺激找回失去的記憶

光刺激找回失去的記憶(Light stimulation can recover memory loss)
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群教授責任編輯

編譯來源:アルツハイマー病で記憶は失われていない可能性

阿茲海默症(Alzheimer’s disease, AD)為初期出現遺忘東西之記憶障礙、漸漸發展成整體認知機能低下的一種疾病。根據世界衛生組織報告,估計目前世界4750萬認知機能患者中,約7成罹患阿茲海默症,隨著人口高齡化,造成相當大的問題。阿茲海默症是由海馬迴(hippocampus)及週邊神經細胞的變性所導致,兩者在記憶的生成、保存、及想起,扮演重要角色。過去研究指出海馬迴異常,可能引起阿茲海默症初期的記憶障礙,但究竟是因無法形成新記憶,還是因無法想起已形成之舊有記憶,仍然不明。

發現自閉症基因

發現自閉症基因(An autism gene identified)
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群教授責任編輯

編譯來源:自閉症の原因となる遺伝子を特定

http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/pressrelease160316.html

自閉症有人際關係及溝通障礙、反覆、刻板的言語或行動、局限的興趣或執著等主要症狀,是大腦發展障礙之一。且常有運動協調障礙或癲癇發作等併發症。罹患率約1%,且患者不斷增加。病因雖被認為是大腦先天性障礙,尤其在社會認知機能如理解他人想法或與共同感受等大腦機能,但詳細致病機制仍不明。

遺傳疾病
如何防止自體免疫反應

如何防止自體免疫反應

如何防止自體免疫反應 (How to prevent the autoimmunity reaction)
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯

編譯來源:自己免疫疾患を防ぐ遺伝子Fezf2の発見

免疫系統攻擊自身正常細胞的疾病,如類風濕性關節炎(rheumatoid arthritis)、全身性紅斑性狼瘡(systemic lupus erythematosus)等,稱為「自體免疫疾病(autoimmune disorder)」。估計日本的自體免疫疾病患者高達數百萬人;在臺灣,自體免疫疾病總盛行率約為總人口的5%。造成這些疾病的主要原因是T細胞對自體抗原產生多餘的免疫反應。

遺傳疾病
年齡提高卵母細胞染色體異常機率

年齡提高卵母細胞染色體異常機率

年齡提高卵母細胞染色體異常機率
(The frequency of the oocyte chromosome errors increases with age)
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯

編譯來源:加齢による卵子の染色体数異常の原因を特定

卵母細胞(oocyte)經2次減數分裂,分配正確的染色體數至卵子。若染色體分離發生錯誤,就會產生染色體數異常的卵子。異常卵子即使受精,也幾乎不會達到發育成熟的生產階段,即使產下胎兒,也會出現染色體數異常的先天性疾病,如唐氏症(Down’s syndrome)。流產胚胎或唐氏症等染色體數異常的主要原因,在於卵母細胞第一次減數分裂的染色體分離錯誤。已知染色體分離錯誤的機率會隨母體年齡增加,但過去仍不知為何年齡增長會提高染色體分離錯誤的機率。 

色盲

色盲 (Color Blindness)
國立臺灣師範大學生命科學系碩士生 吳孟蒔

色盲,色覺辨認障礙,依產生的原因可分為兩大類:先天性色盲,由遺傳基因缺陷所造成,大多的色盲患者皆為此類;後天性色盲,由視神經或腦部損傷引起,此類型比例較少。色覺辨認障礙可利用石原式色盲檢測圖來檢驗。遺傳造成的先天性色盲沒有根治的辦法,但後天性色盲若能及時就診,經醫療行為即能改善症狀。

非整倍體(Aneuploidy)

非整倍體(Aneuploidy)
國立臺灣師範大學生命科學系103級莊仁奕

染色體數目發生非整數倍變異的個體為非整倍體,因此總染色體數目為 $$2n\pm X$$,少一條染色體具有單體性(monosomy,$$2n-1$$),多一條染色體具有三體性(trisomy,$$2n+1$$),多兩條染色體具有四體性(tetrasomy,$$2n+2$$),以此類推。

500px-Nondisjunction_Diagrams.svg

圖片來源:http://en.wikipedia.org/wiki/File:Nondisjunction_Diagrams.svg

非整倍體的產生源自於親代產生配子時,精/卵母細胞在減數分裂時,某成對的同源染色體不分離(nondisjunction,如左圖),或某複製的姐妹染色體不分離(右圖),產生的配子將會多或少一條染色體,此配子在和正常帶有半套染色體的配子結合,就會產生少一條或多一條染色體的個體。

蛋白質異常如何導致遺傳性聽覺障礙?( hereditary deafness)

蛋白質異常如何導致遺傳性聽覺障礙?
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯

編譯來源:遺伝性難聴の原因メカニズムを解明

Infant_with_cochlear_implant

圖片來源:維基百科

聽覺障礙在新生兒的發病機率約千分之一,是先天性疾病中最常發生的疾病之一。其中半數以上都是由遺傳基因異常所造成的遺傳性聽障1,當中約50%是遺傳基因GJB2異常所導致的神經性聽障2,帶給患者語言發展或教育方面相當大的障礙。目前對此病患並無治本的治療法或治療藥。遺傳基因GJB2負責轉譯蛋白質connexin 26,它是負責內耳細胞間離子輸送的「間隙接合3」的構成要素之一,間隙接合的功能在維持內耳淋巴液的正確離子組成,聲音的震動才能轉換為神經衝動,當內耳的淋巴液組成不正確時,會導致聲音震動無法轉變成神經電訊號。但是內耳其它類別豐富的connexin蛋白質,也擔負離子輸送機能,原先認為即使蛋白質connexin 26濃度降低,輸送離子機能會得到其它類似蛋白質分子某種程度的補償,但蛋白質connexin26異常的遺傳性聽障患者仍顯示出嚴重的聽覺障礙,其原因不明。

日本順天堂大學醫學系及理化學研究所等研究團隊,為了解析蛋白質connexin 26異常如何導致聽覺障礙,製作內耳蛋白質connexin 26基因缺損之疾病模式老鼠。蛋白質connexin26異常的患者,隱性遺傳型及顯性遺傳型都會出現類似病徵。經詳細分析這兩種遺傳型態的蛋白質connexin 26基因異常老鼠之共通點,發現內耳細胞間負責離子輸送的「間隙接合區塊」之蛋白質複合體分裂嚴重,其結構大小縮小至大約27%,同時其它connexin蛋白質數量也減少至大約33%。他們認為以上結果是造成內耳無法輸送離子,導致內耳的淋巴液組成異常,聲音的震動無法轉變成神經的電訊號,形成聽覺障礙。

尋找保護性的基因突變:為什麼有人不會得阿茲海默症?

尋找保護性的基因突變:為什麼有人不會得阿茲海默症?
長庚大學生物醫學系周成功教授

許多遺傳性疾病都是因為基因突變,造成蛋白質胺基酸序列改變,使得蛋白質功能喪失而得病。但有沒有人會因為攜帶了特定的基因突變,反而不容易罹患特別的疾病?找到這些保護性的基因突變,可以讓我們更瞭解疾病的成因,發展有效的預防或治療的藥物。透過大規模基因定序與病歷資料庫的分析,最近發現的確有些基因突變能保護老年人不容易得到阿玆海默症。

阿茲海默症又稱老年失智症,主要病徵就是認知和記憶能力逐漸喪失,它發生的機會與年齡成正比;過了65歲,每5年發病率會增加一倍。迄今仍無有效的治療方式。造成疾病確實的原因還不完全清楚,不過許多証據都指向一個蛋白:amyloid β precursor (APP)。APP是神經細胞上的一個膜蛋白,真正的生理功能並不清楚。它會被酵素切出一小段蛋白,稱作 β amyloid。β amyloid自己很容易聚集成塊。解剖阿茲海默症病人的腦子,會看到神經組織中有許多 β amyloid聚集的斑塊。β amyloid形成的斑塊是判定阿茲海默症一個重要標記。

1987年科學家發現早發性家族遺傳的阿茲海默症患者,帶了APP基因的特定突變,確立了兩者之間的關係。但從APP到 β amyloid的斑塊,是造成阿茲海默症的原因?還是病發後的結果,一直沒有定論。

雖然人老之後容易得阿茲海默症,但為什麼仍有許多老人完全沒有失智的困擾?會不會這些人帶著一些未知但會保護神經老化的基因?為了回答這個問題,冰島的科學家首先分析了1,795位冰島居民完整的基因組序列和就醫記錄,結果發現千分之五的冰島人身上APP基因第673個胺基酸會從alanine突變成threonine。接下來再用400,000名北歐人的檢體作全面的檢測,發現帶了這個APP基因突變的人與一般人相比,有5倍的機會活到85歲而沒有罹患阿茲海默症。

這個673胺基酸發生突變的APP蛋白比較不容易被酵素切出 β amylod!這個特性解釋了它的保護機制,同時也進一步証實APP產生 β amyloid是造成阿茲海默症的原因。對大多數正常人來說,可以減少 β amyloid的方法,就是去找可以抑制切割APP那個酵素活性的藥物。目前有好幾家藥廠正在發展這種酵素抑制劑,有的己經進入一期臨床實驗。

亨丁頓舞蹈症(Huntington’s Disease)

亨丁頓舞蹈症(Huntington’s Disease)
臺北市私立文德女子高級中學生物科鄭雅文老師/國立台灣大學動物學研究所陳俊宏教授責任編輯

疾病發現者喬治·亨丁頓

亨丁頓舞蹈症為體染色體顯性遺傳導致的腦部退化疾病,患者的子女通常有1/2的機率會遺傳到該病,此疾病由美國醫學家喬治亨丁頓(George Huntington)於1872年發現,因而得名。

它的起因是第四對染色體內Huntingtin基因的CAG三個核苷酸序列大量異常重複,該異常基因 產物,會累積在神經細胞內,造成紋狀體部分的大腦神經細胞死亡。

依照發病年齡,可分為兩大類:第一類為成人或典型患者,通常發病年齡是在四、五十歲左右; 第二類為少年型患者,在二十歲以前就會發病,通常是Huntingtin基因的CAG三個核苷酸序列重複次數太多。

早發性阿茲海默症(下)

早發性阿茲海默症 (Early-onset Alzheimer’s Disease)(下)
臺北市立成功高級中學生物科王秀觀老師/國立臺灣大學動物學研究所陳俊宏教授責任編輯

1995年由謝林頓 (Sherrington)發現位於人類第14號染色體上的早老素1基因PSEN1 (PS1)。

許多PS1突變已被研究驗證得知,此等基因突變與第三型家族遺傳型AD有關,通常患者在不到50歲就生病。研究得知,早老素1蛋白是組成類澱粉蛋白切割酶酵素複合體 (enzymatic complex)之其中一員,此酵素複合體可將類澱粉蛋白前驅蛋白(APP)切割出β類澱粉蛋白。

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