单基因遗传病

单基因遗传病是由单个基因突变主要引起的疾病，其遗传模式遵循孟德尔定律。它们包括常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传和X连锁遗传疾病，以及由线粒体DNA突变引起的疾病。尽管每种单独的疾病通常都很罕见，但它们共同影响着相当一部分人群，并且对于理解基因型如何产生表型至关重要。

Definition

单基因（单一基因，孟德尔）疾病是一种主要由单个基因突变引起的疾病，以可识别的遗传模式（常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X连锁遗传或（对于线粒体基因）母系遗传）传播，其中基因缺陷是表型的主要决定因素。

Scope

本主题涵盖了单基因遗传的主要模式、外显率和表现度的概念、遗传突变与从头突变的区别，以及单个改变的基因产物如何导致疾病。它被定位为病理学和遗传学参考；它不提供遗传咨询、携带者检测建议或任何特定疾病的管理方案。

Core questions

• 常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传和X连锁遗传模式是如何从突变等位基因的位置和显性关系中产生的？
• 为什么有些单基因疾病会表现出不完全外显率或可变表现度？
• 从头突变如何在未受影响的父母的子女中产生单基因疾病？
• 受影响蛋白质（酶、结构蛋白、受体）的功能如何影响疾病机制？

Key concepts

• 孟德尔遗传
• 常染色体显性遗传和隐性遗传
• X连锁遗传
• 外显率和表现度
• 功能丧失性突变与功能获得性突变
• 从头突变
• 基因座异质性和等位基因异质性
• 线粒体（母系）遗传

Mechanisms

单个基因的突变会改变其蛋白质产物的数量或功能。功能丧失性突变会降低或消除活性，通常是隐性的（需要两个缺陷等位基因才能致病），但当一个功能性拷贝不足时（单倍体不足）也可能是显性的；功能获得性或显性负性突变可以通过单个改变的等位基因致病。遗传模式遵循基因的位置（常染色体与X染色体）以及突变等位基因的显性关系。一些疾病是由新发突变（de novo mutation）引起的，这是导致严重早发性疾病的一个日益被认识到的原因。线粒体基因组突变通过母系遗传，并表现出异质性（heteroplasmy）的阈值效应。

Clinical relevance

单基因疾病展示了基因型与表型之间最直接的联系，是临床遗传学和先天性代谢缺陷病理学的基础。本条目描述了遗传和机制以供参考；它不是诊断、咨询或治疗任何个体或家庭的依据。

Epidemiology

数千种单基因疾病已被编目（例如在OMIM中），尽管每种疾病通常都很罕见，但它们共同是儿童期疾病和遗传性疾病的重要原因。从头突变对严重的散发性疾病有显著贡献，包括许多智力障碍和发育综合征。

History

Garrod于1908年提出的先天性代谢缺陷概念，在孟德尔定律的基础上，首次将孟德尔遗传与生化疾病联系起来。McKusick对孟德尔表型的编目，并最终形成OMIM，使该领域系统化，现代测序技术既扩大了目录，也揭示了从头突变在严重散发性疾病中的主要作用。

Key figures

• Gregor Mendel
• Archibald Garrod
• Victor McKusick
• Joris Veltman

Seminal works

• garrod-1908
• mckusick-2007
• veltman-2012-mono

Frequently asked questions

什么使一种疾病成为“单基因”疾病？

单基因疾病是指其病因主要由单个基因突变决定，因此它倾向于在家族中遵循清晰的遗传模式。这与多基因疾病形成对比，多基因疾病中许多基因和环境因素各自贡献一小部分影响。

单基因疾病会出现在父母均未受影响的儿童身上吗？

是的。孩子可能从未受影响的携带者父母那里遗传两个隐性等位基因，或者该疾病可能是由在卵子、精子或早期胚胎中新发生的从头突变引起的，而这种突变在父母双方都不存在。