分子生物学遗传病基因诊断和治疗精品PPT课件

3.单链构象多态性
• 单链DNA呈现一种由内部分子相互作用 形成的三维构象，这种构象由碱基顺序决 定。碱基变异则构象改变。而构象影响了 DNA在非变性凝胶中的迁移率。相同长度 但不同核苷酸序列的DNA由于在凝胶中的 不同迁移率而被分离。迁移率不同的条带 可被银染或者荧光标记引物检测，然后用 DNA自动测序进行分析。
基因诊断定义
• 某些受精卵或母体受到环境或遗传等的影 响，引起的下一代基因组发生了有害改变， 产生了疾病，为了有针对性的解决和预防， 故需要通过实验室的基因诊断、基因分析 才能得到确认。又称DNA诊断或分子诊断。
基因诊断的特点
• 高特异性 • 高灵敏度 • 早期诊断性 • 应用广泛性
基因诊断应用范围
发展过程
• 1、利用连锁分析和关联分析定位遗传病致病 基因；
• 2、利用分子杂交技术进行遗传病的基因诊断； • 3、利用PCR技术进行遗传病的基因诊断； • 4、基因芯片用于基因诊断； • 5、利用外显子组捕获技术诊断单基因遗传病； • 6、利用全基因组（GWAS）关联分析定位及
诊断多基因遗传病易感基因
• 1.检测病原生物的侵入，如肝炎、艾滋病等 • 2.诊断先天遗传性疾患，产前诊断——优生
学 • 3.检测后天基因突变引起的疾病，如肿瘤 • 4.其他比如亲子鉴定，法医物证
基因诊断的发展过程
1976年美籍华裔科学家简悦威应用液相DNA 分子杂交技术成功地进行了镰形细胞贫血症 的基因诊断
——标志着人类遗传性疾病诊断开始进入 基因诊断的新时代
• 其特点是针对靶基因的6 个区域设计4 种特异引物,利用一种链置换DNA 聚合酶 (Bst DNA polymerase) 在等温条件(65 ℃左 右) 保温几十分钟,即可完成核酸扩增反应
10.免疫组织化学诊断
• 对于某些基因表达水平发生改变的疾病 可以采取免疫组织化学方法进行诊断，优 点是在不改变细胞结构的情况下，对基因 表达终产物——蛋白质水平及细胞中的部 位进行分析
相关问题
• 1、标准化问题：缺乏标准化的操作规程以 及质量认证体系。各医疗机构的操作方法 不统一，质量难保证；
• 2、伦理学问题；
• 3、所用资源及信息安全问题
遗传病的基因诊断的注意事项
• 需要相对明确临床诊断 • 需要及时向患者及其家属说明基因诊断的重要性，以启
发上述成员的理解与主动性 • 需要在基因诊断中建立家系观点 • 需要注意基因诊断中的伦理问题 • 需要正确理解基因诊断报告 • 需要充分理解产前基因诊断的风险
6.单核苷酸多态性和全基因组关联分析
•单核苷酸多态性： 主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的
变异所引起的DNA序列多态性。
全基因组关联分析——英 文名字叫Genome-wide association study简称 ——GWAS
全基因组关联分析— —是指在人类全基因组范 围内找出存在的序列变异， 即单核苷酸多态性 （SNP），从中筛选出与 疾病/性状相关的SNPs。
包括多肽、蛋白质、病毒、 细胞等。 蛋白质芯片可直接从体液中检测生物分子（免疫芯 片只需少量样品可一次完成对成千上万种抗原或抗 体为等最致重病要因的素生或物生芯物片样，品广的泛检用测于分基析因)表。达谱分析、 新基因发现、基因突变及多态性分析、疾病诊断、 药物筛选、基因测序等。
9.环介导等温核酸扩增技术
4.限制性片段长度多态性
• 该技术是利用限制性内切酶能识别DNA分子的 特异序列，并在特定序列处切开DNA分子，即产 生限制性片段的特性。
• 如果重排、缺失或者核苷酸置换使内切酶识别 序列变成了不能识别序列或是这种差别使本来不 是内切酶识别位点的DNA序列变成了内切酶识别 位点。这样就导致了用限制性内切酶酶切该DNA 序列时，就会少一个或多一个酶切位点，结果产 生少一个或多一个的酶切片段。这样就形成了用 同一种限制性内切酶切割不同物种DNA序列时， 产生不同长度大小、不同数量的限制性酶切片段 这种变化即可作为诊断指标。
• 3、多基因病：涉及多个基因起作用，与单基因病 不同的是这些基因没有显性和隐性的关系，每个 基因只有微效累加的作用，因此同样的病不同的 人由于可能涉及的致病基因数目上的不同，其病 情严重程度、复发风险均可有明显的不同，且表 现出家族聚集现象，环境的影响较为显著。
二、基因诊断
• 1.基因诊断概念 • 2.基因诊断特点 • 3. 基因诊断应用范围 • 4、基因诊断的发展过程 • 5、基因诊断遇到的问题 • 6、遗传病基因诊断的注意事项
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7.生物芯片
• 又称为基因芯片(gene chip)、DNA微阵列 (DNA microarray)
• DNA芯片技术基础是核酸分子杂交
应用微电子加工工艺，在玻璃、塑料、硅片等材 料上制备用于生物样品分离、反应或分析的微细结构
目前主要有两大类：
1. 生物活性微阵列 (bioactive microarray) 2. 基因芯片 (gene chip), DNA微阵列 (DNA microarray)
分子生物学讨论三之
遗传病的诊断与肿瘤基因治疗
遗传病的基因诊断
一、什么是遗传病
• 遗传病是指完全或部分由遗传因素决 定的疾病，常为先天性的，也可后天 发病。
遗传病的类型
• 1、染色体病或染色体综合征：遗传物质的改变在 染色体水平上可见，表现为数目或结构上的改变。
• 2、单基因病：指一对等位基因的突变导致的疾病， 分别由显性基因和隐性基因突变所致。
三、基因诊断方法
• 1.核酸分子杂交 • 2.聚合酶链反应 • 3.单链构象多态性分析 • 4.限制性片段长度多态性连锁分析 • 5.DNA序列测定 • 6.单核苷酸多态性和全基因组关联分析 • 7.生物芯片 • 8.WESTERN免疫印迹 • 9.环介导等温核酸扩增技术 • 10.免疫组织化学诊断 • 11..外显子组捕获技术
• 外显子捕获(exon trapping) 是构建一种载体， 从其插入片段中识别和回收外显子序列， 从而克隆目的基因。
遗传病的基因诊断
————典型案例
主要内容
• 甲型血友病 • 脆性X染色体综合征 • 成年型多囊肾病 • DMD/BMD的缺失型 • 脊髓小脑性共济失调