No1 簡(jiǎn)述醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)史1

遺傳病的早期認(rèn)識(shí)


  • 在古希臘希波克拉底(古希臘文:?πποκρ?τη?,前460年——前370年)之前,人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,某些疾病會(huì)在家庭中傳遞。
希波克拉底
  • 1500年前,猶太教法法典記載:對(duì)那些“易出血者”的男性家屬免行割禮。
    這說(shuō)明,那個(gè)時(shí)候的人們已經(jīng)注意到了“血友病”的遺傳現(xiàn)象。
猶太教的割禮
  • 18世紀(jì),Maupertuis研究了多趾/指及皮膚和毛發(fā)缺乏色素者(白化?。┑募蚁担赋?,這兩種癥狀有不同的遺傳方式。
多趾癥與白化癥

當(dāng)然,那個(gè)時(shí)代描述這些現(xiàn)象的用詞,絕非我們現(xiàn)在常用的“遺傳、家系”等現(xiàn)代遺傳學(xué)的術(shù)語(yǔ)。只是我們現(xiàn)在回頭看,為當(dāng)時(shí)的某些符合現(xiàn)代遺傳學(xué)概念的發(fā)現(xiàn)重新命名而已。 這一點(diǎn)要心中有數(shù)哦~


  • 1859年,Boedeker首先確診了尿黑酸尿癥。這是最早報(bào)道的先天性代謝疾病。

這是現(xiàn)代自然科學(xué)為什么要用發(fā)表文章的方式來(lái)闡述科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)的原因。就好像去天朝醫(yī)院要 掛號(hào)一樣,幾塊錢(qián)只是為了排個(gè)隊(duì)而已(有些人還唧唧歪)。

  • 現(xiàn)代遺傳學(xué)的奠基人是孟德?tīng)枺∕endel,1822-1884),他是19世紀(jì)奧地利的僧侶。
Mendel
    • 1866年,他發(fā)表了他的植物實(shí)驗(yàn)--豌豆雜交實(shí)驗(yàn)。他發(fā)現(xiàn)黃豌豆和綠 豌豆植株進(jìn)行雜交,子代都是黃豌豆,黃對(duì)綠是顯性遺傳。子代再次自花授粉時(shí),第二代豌豆則有黃有綠。
豌豆雜交實(shí)驗(yàn)
    • Mendel認(rèn)為,遺傳性狀是由成對(duì)的遺傳因子決定的。在生殖細(xì)胞形成的時(shí)候,這些成對(duì)的遺傳因子分開(kāi),分別進(jìn)入兩個(gè)生殖細(xì)胞中去。這就是Mendel第一定律,也稱(chēng)為分離律(Law of Segregation)。
    • 同時(shí),他又提出,在生殖細(xì)胞形成的時(shí)候,不同對(duì)的遺傳因子可以自由組合。這就是Mendel第二定律,也稱(chēng)為自由組合律(Law of Independent Assortment)。
    • 這兩個(gè)定律是Mendel遺傳因子學(xué)說(shuō)的中心內(nèi)容。
  • 孟德?tīng)柺且粋€(gè)有夢(mèng)想的人,家境很貧寒,不得已才去做僧侶,也就是修道士。他在修道院的花園里搞實(shí)驗(yàn),也遭遇了很多白眼和譏諷。還好修道院的院長(zhǎng)對(duì)他很寬容。
  • 據(jù)說(shuō)孟德?tīng)柕牟糠謱?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)太理想化,以至于后來(lái)重復(fù)他實(shí)驗(yàn)的人認(rèn)為他可能“修飾”過(guò)數(shù)據(jù)。
  • 他的實(shí)驗(yàn)過(guò)于超前,所以文章發(fā)表后并未引人注意。只到35年后的1900年,才有其他科學(xué)家在做植物實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了這些現(xiàn)象,才發(fā)現(xiàn)了他的工作。 后人尊重他為現(xiàn)代遺傳學(xué)的奠基人。

  • 隨后,研究者試圖將Mendel的學(xué)說(shuō)套用于人類(lèi)。

  • 1903年,F(xiàn)arabee指出,短指/趾為顯性性狀。這是第一例人類(lèi)顯性遺傳性狀的發(fā)現(xiàn)。

  • 1901年,Garrod和遺傳學(xué)家Bateson一起,發(fā)現(xiàn)尿黑酸尿癥是隱性遺傳。

科學(xué)界將Mendel遺傳定律套用在人類(lèi)身上,敲鑼打鼓的尋找符合定律的現(xiàn)象。這是好事。但是,人類(lèi)的遺傳又那是豌豆開(kāi)花那么簡(jiǎn)單?(豌豆吐槽,其實(shí)我的遺傳現(xiàn)象還是很復(fù)雜的~~~)大多數(shù)人類(lèi)疾病都是多基因遺傳,并且和環(huán)境影響密不可分


  • 1903年,Sutton和Boveri分別注意到,Mendel(理論上的)遺傳因子的行為和生殖細(xì)胞形成和受精過(guò)程中染色體的行為非常類(lèi)似。于是,兩人提出,遺傳因子就在染色體上。染色體遺傳學(xué)說(shuō)誕生。
染色體
  • 1909年,Johannsen將遺傳因子改稱(chēng)為基因(Gene)。
  • Mendel學(xué)說(shuō)中,遺傳因子是一種從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中推論出來(lái)的假想的東西。換句話說(shuō),就是Mendel并沒(méi)有指出這是個(gè)啥東西,只是為了解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出的一個(gè)假設(shè),文科生腦補(bǔ)數(shù)學(xué)推理過(guò)程。所以,將染色體與遺傳因子聯(lián)系起來(lái)是一件大事。
  • 其次,Gene這個(gè)詞實(shí)際上早于分子生物學(xué)發(fā)現(xiàn)所謂的“基因”。后面會(huì)詳細(xì)講基因是什么。所以,我們?cè)诮?jīng)典的遺傳學(xué)著作中,會(huì)發(fā)現(xiàn)很多基因的這,基因的那的文字描述。這實(shí)際上與現(xiàn)在我們所說(shuō)的基因的概念是不同的! 請(qǐng)牢記這一點(diǎn)~
  • 還有,Gene這個(gè)詞非常偉大!影響后續(xù)100年,未來(lái)或許還會(huì)影響下去。p.s.起名字也很重要~

  • 1905年前,大多數(shù)遺傳實(shí)驗(yàn)是在植物上進(jìn)行的。1905年,Castle使用果蠅(Drosophila)進(jìn)行了遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)。小動(dòng)物有以下好處:1年可以繁殖20-25代;只有4對(duì)染色體,研究方便。
果蠅
果蠅照片
  • 1910年,美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的Morgan及他的學(xué)生Sturtevant、Bridges和Muller發(fā)現(xiàn)果蠅的性狀可以分為4個(gè)遺傳連鎖群(Linkage Group),與果蠅的染色體數(shù)目一致。

    • 染色體是遺傳因子的傳遞單位,母系細(xì)胞內(nèi)一條染色體上的連鎖基因也是一起傳遞給子代細(xì)胞的,這稱(chēng)為連鎖律(Law of Linkage)。
果蠅的連鎖律
    • 但是連鎖不是絕對(duì)的,在生殖細(xì)胞形成的過(guò)程中,同源染色體之間可以進(jìn)行某個(gè)片段的交換,使連鎖基因發(fā)生重新組合,這稱(chēng)為交換律(Law of Crossing-over)。
果蠅的交換律
  • 果蠅就是家庭里常常圍著水果飛的小蟲(chóng)子。據(jù)說(shuō),Morgan他們做實(shí)驗(yàn)時(shí),用一根香蕉吊在實(shí)驗(yàn)室里,飼養(yǎng)果蠅。想想也是夠奇怪的~~
  • 交換律就是對(duì)現(xiàn)代分子生物學(xué)中說(shuō)的基因的同源重組這種現(xiàn)象的總結(jié)。只是那個(gè)時(shí)候還沒(méi)有確認(rèn)基因到底是什么

  • Johannsen也是第一次提出了基因型(Genotype)和表現(xiàn)型(Phenotype)概念的人。

    • 基因型是指某個(gè)個(gè)體的遺傳結(jié)構(gòu)
    • 表現(xiàn)型是指環(huán)境條件與基因型相互作用,而使個(gè)體呈現(xiàn)的性狀
  • 1875年,Galton就提出了先天(Nature)和后天(Nurture)的概念。他特別指出了雙胞胎(同卵雙生)的例子,指出環(huán)境的作用。

Galton
    • 他對(duì)于體質(zhì)和才能的遺傳特別感興趣。他講統(tǒng)計(jì)概念--回歸系數(shù)引入遺傳學(xué),借以估計(jì)各種親屬間的相似程度。Galton的工作為后續(xù)人類(lèi)遺傳學(xué)中涉及數(shù)學(xué)問(wèn)題的研究樹(shù)立了良好的榜樣,也奠定了遺傳統(tǒng)計(jì)學(xué)的基礎(chǔ)。
    • Galton還提出了改進(jìn)人和動(dòng)物遺傳素質(zhì)的概念,稱(chēng)為優(yōu)生學(xué)(Eugenics)。被政治人物采用,并無(wú)限擴(kuò)大,導(dǎo)致20世紀(jì)30-40年代的反科學(xué)、反人道的優(yōu)生運(yùn)動(dòng)。
  • 1914年,Adams發(fā)表論文,探討了先天性疾病、家族新疾病和遺傳性疾病的差別,涉及了一些遺傳病的基本問(wèn)題,并邏輯性的推論到遺傳的一些基本原理。

  • 基因型和表現(xiàn)型是現(xiàn)代遺傳學(xué)、現(xiàn)代分子生物學(xué)中常常使用的兩個(gè)概念。彼時(shí),Galton使用雙胞胎的例子,想說(shuō)明基因型相同,即基因構(gòu)成相同,而受環(huán)境影響會(huì)出現(xiàn)表現(xiàn)型不同的現(xiàn)象。此時(shí),在現(xiàn)代分子生物學(xué)中,這兩個(gè)概念一同出現(xiàn)時(shí),不再特指環(huán)境的影響,而僅僅表述的是基因構(gòu)成與表現(xiàn)性狀。例如,在遺傳性腫瘤中,因BRCA1/2突變導(dǎo)致的遺傳性乳腺癌,有些基因型是單BRCA1突變,有些則是兩條同源染色體都突變。它們基因型不同,而表現(xiàn)型相同。而有些突變攜帶者,一些發(fā)病,一些未發(fā)病。這是基因型相同,而表現(xiàn)型不同。原因有環(huán)境的因素,也有基因上的因素。后者可以參考安吉麗娜朱莉的例子。
  • 優(yōu)生學(xué)的出發(fā)點(diǎn)是良好的。然而,當(dāng)時(shí)人們對(duì)人類(lèi)遺傳的理解有很多不足和不可知。但是,常規(guī)的婚前檢查和孕前檢查、產(chǎn)檢還是必要的。

to be continued

注:
1 大部分內(nèi)容來(lái)自人衛(wèi)第2版《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》;
2 感謝Baidu搜索提供的圖片和小部分內(nèi)容;如有版權(quán)糾紛,請(qǐng)告訴本人刪除;
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