脆性 X 相关疾病通过 FMR1 基因突变在家族中遗传。FMR1 基因位于 X 染色体上。
即使对于遗传学专业人士来说，FMR1 遗传也是复杂且令人困惑的，因此家庭经常对脆性 X 的遗传学有疑问也就不足为奇了。
一、快速了解染色体和基因
我们将从这里开始介绍一些染色体和基因的背景知识。或者您可以直接跳到前面，了解有关 FMR1 基因的更多信息。
1.染色体
我们的身体由大约 60 万亿个细胞组成。 有超过 200 种不同类型的细胞， 每种细胞都会制造蛋白质。任何特定细胞产生的蛋白质种类决定了其特定特征，进而形成了整个身体的特征。例如，骨骼、肌肉、血液和头发都是由蛋白质组成的。
制造这些蛋白质的指令存储在称为 DNA 的分子中。染色体位于我们所有细胞（包括卵子和精子细胞）的中心或细胞核中，是容纳 DNA 的结构。
染色体通过卵子和精子一代一代地传递下去。通常，我们的细胞中有 46 条染色体，其中两条是性染色体。女性有两条 X 染色体 (XX)，男性有一条 X 染色体和一条 Y 染色体 (XY)。
2.基因
基因的作用是制造蛋白质（身体所有结构的组成部分）或调节身体中的其他蛋白质。我们的身体含有约 25,000 到 35,000 个基因。
DNA 是构成细胞核中染色体和基因的物质。基因是 DNA 的片段，携带决定父母传给子女的特征的信息，位于每个细胞的（通常）46 条染色体上。
DNA 需要具有一定的模式或顺序，就像电话号码中的数字一样。 DNA 的模式决定了基因是否正常工作。
基因有三个区域，它们像工厂或机器一样协同工作：
- 启动子区域: “启动子”像电灯开关一样打开基因。
- 编码区域: “编码区域”包含蛋白质构建信息。“内含子”也称为“填充物”，是充当“外显子”之间隔出空间的部分，外显子用于制造蛋白质。大多数基因有许多由内含子隔开的外显子。
- 终止序列: “终止序列”表示基因的末端。
3.基因如何制造蛋白质？
基因中的 DNA 是一种代码，它被“转录”（或对话）给另一种称为 RNA 的分子。这就像将魔术贴的一侧与另一侧（钩子侧和织机侧）匹配。然后 RNA“翻译”DNA 以组装蛋白质。
二、FMR1 基因
FMR1 基因位于 X 染色体上。我们每个人的细胞中都有 46 条染色体 (23 对)。前 44 对 (22 对) 编号为 1 至 22。最后两对 (第 23 对)是性染色体。
女性有两条 X 染色体 (XX)，男性有一条 X 染色体和一条 Y 染色体 (XY) 。
每条染色体上都有许多基因。就像街道上的房子一样，每个基因都有一个地址，具体取决于它在染色体上的位置。FMR1 基因的位置是 Xq27.3。
1.每个人都有 FMR1基因吗？
是的，每个人都有 FMR1 基因。当有人说“我有脆性 X 基因”时，他们实际上是说他们有脆性 X 基因突变。有些脆性 X 基因是正常的，有些则不是。
从 CDC 了解有关 FMR1 基因“正常功能”的更多信息。
2.FMR1 基因有什么作用？
FMR1 基因产生一种非常重要的蛋白质，称为 FMRP（脆性 X 蛋白）。虽然这种蛋白质存在于我们所有的细胞中，但它在神经细胞中最为丰富，特别是在神经细胞中与其他神经细胞“对话”的部分，称为“树突”。（另请参阅： 蛋白质与脆性X）
3.FMR1 基因突变如何导致脆性 X 综合征？
突变是基因的任何变化。有些突变不会引起任何问题，我们也不知道它们（除非在实验室中发现）。 FMR1 基因突变涉及基因启动子区域 DNA 的异常扩增。
突变通常会导致蛋白质生成减少或缺失。在“全突变”的个体中，他们的 FMR1 基因被关闭，他们无法生成足够或任何 FMRP蛋白。
4.FMR1 基因有哪些不同形式？
FMR1 基因有四种形式，由 DNA 模式（称为 CGG 重复）的重复次数定义。
DNA 由缩写为 A、C、G 和 T 的分子组成。FMR1 基因中的 CGG 重复是一种 DNA 模式，其重复次数可能为 30 到 1,000 次。在 FMR1 基因中，启动子区域的一个区域富含这些 CGG 重复，在进行脆性 X 测试时会进行测量。
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正常型
<45 CGG 重复次数 -
中间型
45–54 CGG 重复次数
具有 45-54 CGG 重复的人具有所谓的“中间”或“灰色区域等位基因”，不会导致任何已知的脆性 X 相关疾病。 （另请参阅：了解中间结果。） -
前突变
55–200 CGG 重复次数
具有前突变的个体携带不稳定的基因突变，该突变可能在后代中扩展，从而导致其子孙后代患上脆性 X 综合征。具有前突变的个体还可能患上 FXTAS，即脆性 X 相关震颤/共济失调综合征（在 50 岁以上的男性中更常见）或 FXPOI，即脆性 X 相关原发性卵巢功能不全（女性）。 -
全突变
200 或以上 CGG 重复次数
FMR1 基因的全突变会导致脆性 X 综合征。
全突变会导致 FMR1 基因在一个区域关闭或“甲基化”。当其他基因应该被关闭时，它们会发生甲基化（例如我们不使用的基因，例如使尾巴生长的基因！）。 由于 FMR1 基因会产生一种名为 FMRP 的重要蛋白质，因此当该基因被关闭时，它就不会产生这种蛋白质。在脆性 X 综合征中，甲基化会关闭 FMR1 基因，因此不会产生 FMRP。
这种特定蛋白质的缺乏是导致脆性 X 综合征的原因。
三、遗传模式
脆性X综合征是一种“X连锁”遗传病，也就是说FMR1基因位于X染色体上。
在大多数X连锁遗传病中，所有携带异常基因的男性都会受到影响。但脆性X综合征有所不同，未受影响的男性也可能携带前突变型基因，但自身不会表现出该病症状。
此外，大多数X连锁遗传病不会传给女儿，而脆性X综合征则不然，它也可能影响女性，尽管通常比男性的症状轻。由于女性有两条X染色体，当一条X染色体带有突变时，另一条“正常”X染色体往往会掩盖其影响。
正如上方图片所示：
- 当母亲传递前突变时，它通常会扩增成更大版本的突变，即全突变。
- 如果母亲传递的是全突变，它会保持为全突变。
- 当父亲将前突变传给女儿时，前突变不会扩增为全突变。
- 大多数携带突变的女性，其突变仅出现在其中一条X染色体上，意味着她的另一条X染色体是正常的。因此，在每次怀孕中，她有50%的机会传递正常X染色体或带有突变（前突变或全突变）的X染色体。
- 由于携带前突变的父亲只有一条X染色体，他们会将前突变传给所有女儿。
- 由于父亲只会将Y染色体传给儿子，携带前突变的父亲不会将其传递给儿子。
1.脆性 X 前突变
55–200 CGG 重复
大约1/151的女性和1/468的男性携带FMR1前突变，称为“前突变携带者”，通常简称为“前突变”。前突变定义为具有55-200个CGG重复，可能出现在男性和女性中。 (另见: 什么是携带者)
前突变的一个常见特征是基因会在世代间改变大小，可能在后代扩增为全突变。
前突变扩增为全突变的可能性与母亲的前突变大小有关——母亲的CGG重复数越多，传递时扩增为全突变的几率越高。
通常，前突变不会对携带者的外观或健康产生明显影响。然而，一些女性前突变携带者可能会出现脆性X相关的原发性卵巢功能不全（FXPOI），导致不孕、月经不规律或闭经，甚至提早绝经。
此外，一些年长的前突变携带者可能会患上脆性X相关的震颤/共济失调综合征（FXTAS），一种成年后发作的神经退行性疾病，通常出现在50岁以上的男性中。
FXTAS和FXPOI属于脆性X相关疾病，脆性X相关疾病是一类被称为三核苷酸重复扩增的遗传病。
2.脆性 X 全突变
> 200 CGG 重复
大多数全突变的CGG扩增都伴有一定程度的甲基化（即“关闭”基因的过程）。携带全突变的男性通常会表现出脆性X综合征的症状，但严重程度不同。
约65%-70%的全突变女性会在认知、学习、行为或社交功能方面有一定困难，可能还具有脆性X综合征的某些外观特征（如大耳朵或长脸）。
其余30%-35%可能会发展出如焦虑或抑郁等心理健康问题，或者全没有明显的症状。
另见: 脆性X综合征女性的挑战