杜氏肌营养不良症 (DMD) 是一种毁灭性的遗传性疾病,主要是由肌营养不良蛋白基因内的各种类型的 DMD 遗传变异引起的,肌营养不良蛋白基因是人体最大的基因之一,包含 79 个外显子和内含子。
这些基因变化可以通过多种方式表现出来:整个外显子的缺失或重复会导致移码突变,从而破坏产生功能性肌营养不良蛋白所必需的阅读框架,而点突变可能导致错义变化,从而改变对维持肌肉细胞完整性至关重要的氨基酸。
此外,一些变异可能发生在非编码区域,影响基因的表达或处理方式。
肌营养不良蛋白(一种负责保护肌肉纤维在收缩过程中免受损伤的关键蛋白质)的缺失或功能障碍最终会导致这种疾病特有的进行性肌肉退化和无力。
了解这些不同类型的 DMD 基因变异不仅有助于诊断,而且还为旨在减轻疾病进展的针对性治疗方法铺平了道路。
肌营养不良蛋白基因中最常见的变异是什么?
肌营养不良蛋白基因以其惊人的长度和复杂性而闻名,是肌肉功能和稳定性的关键因素。
作为我们体内最大的基因之一,它本身就具有在人的一生中可能表现出的多种基因改变或变异的潜力。
在这些变异中,有些比其他变异更为普遍;事实上,这种广泛的基因中已编入了数千种变异。值得注意的是,虽然每个人都携带各种基因变化(通常称为肌营养不良蛋白基因的常见变异),但大多数变异仍然是无害的,并且由于对健康没有明显影响而未被发现。
然而,某些突变会导致严重的疾病,如杜氏肌营养不良症 (DMD) 和贝克尔肌营养不良症 (BMD),研究表明,大多数此类病例源于肌营养不良蛋白基因内的大量缺失。
这不仅凸显了我们基因组固有的变异性,而且还强调了区分肌营养不良蛋白基因中良性的常见变异与导致影响全球无数人的严重肌肉疾病的变异的重要性。
本讨论附带的表格详细说明了在 DNA 的这一关键区域内发现的各种类型的基因变异,更清楚地描绘了每种变异在被诊断为杜氏肌营养不良症或贝克尔肌营养不良症的人群中出现的频率。
DMD 遗传变异的类型
- 删除 当基因片段(称为外显子)缺失时,就会发生基因突变,这是肌营养不良蛋白基因中最常见的变异。这一关键基因总共由 79 个外显子组成,每个外显子在编码肌营养不良蛋白方面都发挥着至关重要的作用,而肌营养不良蛋白对于肌肉功能至关重要。在这些外显子中,某些区域表现出对缺失的高度敏感性,通常被称为“热点”。值得注意的是,外显子 44-55 被确定为特别容易发生此类基因改变的区域。
- 除了删除之外,还有 重复—尽管它们不太普遍——但涉及在这个复杂的遗传框架内复制一个或多个外显子。
- 此外, 点突变 通过影响单个核苷酸引入更微妙的变化;这些微小但影响深远的修改包括无意义的变异,这些变异会触发翻译过程的过早停止,从而导致肌营养不良蛋白合成显著减少或缺失。每种类型的改变都对肌营养不良症的状况有独特的贡献,并强调了遗传变异与疾病表现之间的复杂关系。