PROTAN色盲

人体的正常彩色视觉是三色的,基于三类视锥细胞,它们分别对大约420 nm(蓝色视锥细胞;613522),530 nm(绿色视锥细胞;300821)和560 nm(红色视锥细胞;300822)的光具有最大敏感性。。通过神经回路对3类视锥感光器的光吸收进行比较,可以分别或以各种组合感知红色,黄色,绿色和蓝色。基于仅使用两种类型的感光体(蓝色加绿色(自然色)或蓝色加红色(氘性色),请参见303800),双色彩色视觉是严重的彩色视觉缺陷。)。异常三色性是基于蓝色,绿色和异常红色样感光体(原发性),或蓝色,红色和异常绿色样感光体(申明性)的三色彩色视觉。色觉缺陷通常较轻,但在某些情况下可能很严重。正常人和缺乏颜色的人都存在红绿颜色视觉的共同变化(Deeb,2005年综述)。

protan色盲是由编码红锥色素的OPN1LW基因(300822)中的突变引起的。

Phenotype-Gene Relationships

Location Phenotype Phenotype
MIM number
Inheritance Phenotype
mapping key
Gene/Locus Gene/Locus
MIM number
Xq28 Colorblindness, protan 303900 XL 3 OPN1LW 300822

▼ 临床特征
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使用反射光密度法和视网膜微束实验的研究表明,两种不同的色素介导红色和绿色感光度。它们位于视锥中,每个视锥仅包含一种类型的颜料(Waaler,1968)。

Simunovic等(2001年)检查了红绿颜色缺陷的受试者,一小部分单色物和年龄匹配的颜色正常对照受试者,以确定色视缺陷在暗视条件下是否具有选择性优势。他们没有发现证据表明红绿色不足或单色性在暗视条件下具有选择优势,包括暗适应,暗视视野敏感度或暗视感知任务的表现。

▼ 诊断
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用于确定色盲类型的Nagel肛门镜由一个具有圆形二分视野的观察管组成,其中一半用黄色照明,另一半用绿色和红色的混合物照明。黄色部分不变,除了亮度。另一半可以从红色到绿色连续变化。通过使对象在可变的半场中混合颜色直到达到与黄色场的主观匹配,来测试对象的颜色感。某些颜色组合被认为是正常的,而与正常的特定差异表明异常色觉的类型和程度。

仅仅石原板就不能可靠地区分氘代和质子类型。尽管Nagel肛门镜在做出区分上是“最后的上诉法庭”,但它昂贵,费时,对不老练的受检者很困难,并且当然在“现场”中不可用。两种“书本”测试,即东京医学大学测试和AO-HRR(Hardy-Rand-Rittler)假等色板,特别是一起使用时,可能代表了最简单,最可靠的方法(Sloan,1961年))。可以通过光度商来鉴定一小部分的氘代杂合子,这是由克朗设计的纳吉尔(Nagel)正电子显微镜的改进方法确定的。使用这种方法可以高度确定地确定大多数原始杂合子。

▼ 分子遗传学
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几个早期的观察结果支持了常见的红绿色色盲的两基因座模型。首先,Waaler(1927)在挪威和von Planta(1928)在瑞士收集的男女色盲相对频率数据与两基因座理论预测的值一致。其次,雌性由于其儿子的色觉缺陷而具有两种色盲基因,通常不显示色觉缺陷(Brunner,1932 ; Kondo,1941 ; Franceschetti and Klein,1957))。第三,范德登克和弗里斯特(1960)和Siniscalco等人的血统书(1964年)表示双杂合子雌性后代中的ututan和protan基因是孤立的。第四,Filippi等(1977年)观察到G6PD / protan的连锁不平衡,但对于G6PD / deutan没有。

Nathans等(1986年,1986年)确定,而有一个单一的红色颜料基因,绿色颜料基因数与正常色觉的人而异。多个绿色色素基因以头对尾的串联排列排列。串联排列的多个绿色色素基因的存在可能解释了为什么deutan色盲现象比protan色盲现象更为频繁。此外,非同源配对和不相等的交叉可以解释色盲的发展。基因转换也可能涉及。绿色色素基因的限制模式有所不同。

Drummond-Borg等(1988)证明了使用分子方法来定义一个具有3种类型缺陷的家庭中的红绿色视觉缺陷的方法:皮肤异常,子宫申明和皮肤盲。在原虫和原虫的男性中,正常的红色素基因被5底红3底绿绿色融合基因所取代。与异常严重的百姓个体相比,百姓的男性在其融合基因中具有更多的红色色素DNA。氘异常个体具有4个绿色色素基因和1个5-prime绿色--3-prime红色融合基因。这些发现支持了以下提议:大多数红色-绿色视觉缺陷是由于红色和绿色色素基因之间不平等的交叉而产生的。与融合基因相关的彩色视觉缺陷严重程度的差异似乎是红色和绿色色素基因之间交叉位点差异的结果。在这个家族中,发现2种用于色觉缺陷的复合杂合子带有异常融合基因。正常彩色视觉的解释似乎还在于,一条染色体上存在正常的红色色素基因,而另一条染色体上至少存在一种正常的绿色色素基因。

在对64位有色缺陷的男性的基因型与表型关系的研究中,Deeb等人(2002年)(1992)发现大多数情况下要么是绿色色素基因的缺失,要么是5素红绿杂交基因或5素绿红杂交基因的形成。质子色觉缺陷似乎总是与5底红绿色杂交基因相关。在内含子1-4中融合的单个红绿色杂种基因的载体是蛋白tan。但是,在存在其他正常绿色基因的情况下,在内含子2、3或4中具有红绿色融合的杂种基因的载体表现为蛋白原或蛋白原三色性,大多数是蛋白原性的。Deutan缺陷与绿色色素基因缺失,5-prime绿-红色杂种基因或很少与5-prime绿-红-绿色杂种基因相关。内含子1中绿色色素基因的完全缺失或绿色-红色融合通常与黄褐斑相关,尽管Deeb等(1992)出乎意料地发现3个具有单个红色色素基因而没有绿色色素基因的受试者为氘代三色性。除一个子宫外畸形受试者外,所有受试者均具有带有内含子1、2、3或4个融合体的绿红色杂交基因,以及几个正常的绿色色素基因。外显子5中的氨基酸差异很大程度上决定了杂种基因在表型上会更像红色或绿色。当存在表型色视觉缺陷时,可以通过分子分析来预测缺陷的类型,即protan或deutan。红绿杂交基因可能总是与质子色视觉缺陷有关,而绿红杂交基因的存在可能并不总是在表观上与色视觉缺陷有关。在一组129名白人男性中,他们被招募为视力研究的志愿者,Deeb等(1992年)发现4名受试者除了正常的红色和绿色色素基因外,还具有5个主要的绿色-红色杂交基因,并且通过肛门镜检查显示出正常的色觉。可能是,包括一个或多个正常绿色基因的基因阵列的更远端的3引物位置中的绿色-红色杂种基因可能无法充分表达,无法显着影响色觉。

尽管MW(绿色)和LW(红色)视蛋白之间存在15个氨基酸差异,但灵敏度光谱变化的大部分是位点180、277和285取代的结果,其他5个位点的影响较小。MW和LW视蛋白基因的位点180(参见300822.0002)是多态的。中波视蛋白缺失或有缺陷,而长波视蛋白则缺失。Neitz和Neitz(1995)使用改进的方法重新检查了具有正常色觉的男性Xq28簇中基因的数量和比率。结果表明,许多男性在X染色体上的色素基因比以前建议的要多,并且许多男性具有超过1个长波色素基因。

Jagla等(2002年)研究人员调查了欧洲中部血统的50个红绿色色觉缺陷男性(27个氘代和23个protanopes)的基因型变异,这些男性在X连锁照相色素基因阵列中拥有多个基因。从公开的体外和体内数据推断出编码色素的光谱敏感性,并通过标准的肛门镜检查评估色觉表型。大多数基因型包括杂种基因,其序列和位置以及其编码的色素与表型完全相关。然而,由于两种光谱不同的色素可能由它们的阵列编码,因此少数的protanopes具有与protanomaly而不是protanopia一致的基因阵列。氘核中的两个仅具有R和G色素沉着基因,而没有任何可检测到的G / R杂合基因或已鉴定的突变。

上山等(2002年)分析了217名先天性红色/绿色视觉缺陷的日本男性的DNA。在23名受试者中发现了一个红色基因的正常基因型,然后是绿色基因。23个中的4个来自69个protan主题组,23个中的19个来自148个deutan主题组。23名受试者中有3名具有错义突变:在deutan受试者的单个绿色基因中asn94到lys(300821.0003);arg330 to gln(300821.0004)在另一个deutan受试者的两个绿色基因中;和gly338到glu(300822.0004)处于protan受试者的单个红色基因中。正常视蛋白和突变视蛋白都在培养的COS-7细胞中表达,视觉色素通过11-顺-视网膜再生。突变导致无吸收或吸收光谱低。因此,这三个突变视蛋白可能影响折叠过程,导致丧失了作为视觉色素的功能。

▼ 命名法
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术语protan,deutan和tritan分别衍生自希腊语“第一”,“第二”和“第三”。术语“自然盲”,“自然盲”和“三角盲”是由冯·格里斯(von Kries)和内格尔(Nagel)于1896年引入的,分别代表不存在第一,第二和第三原色。法恩斯沃思(Farnsworth,1943)发现皮肤发育不良和皮肤盲症之间,以及皮肤异位症与皮肤异位症之间存在密切的关系。他发明了以protan,deutan和tritan的通用名称将各个类一起加入的想法。这个想法是对澄清色觉缺陷分类的主要贡献。

▼ 历史
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(Nemoto and Murao,1961)指出,色盲的主导顺序是正常的-异常的-弱视(Franceschetti假设)。