基因诊断和基因治疗分子生物学课件

四.基因诊断的常用技术方法
3. 核酸序列分析技术
正常对照
患儿
病例SOX9基因HMG box内发生单碱基置换突变
最直接、最确切的基因诊断方法
四.基因诊断的常用技术方法
4. 限制性酶谱分析技术
H
MLeabharlann Baidu
N
最经典的基因诊断方法
四.基因诊断的常用技术方法
5. 基因芯片
多基因多位点，基因表达分析，药物敏感分析 基因芯片技术是应用前景广阔的基因诊断技术
一.基因诊断的基本概念和特点
狭义:在基因（DNA或RNA)水平，用PCR、核酸杂交 、基因重组、基因芯片等各种分子生物学技术检测特 定基因存在与否、结构变异和表达状态的过程，对疾 病作出诊断。
广义：应用于DNA指纹分析、个体识别、亲子鉴别等 司法鉴定，动植物检疫以及转基因动植物中阳性基因 的检测等方面。
一.基因诊断的基本概念和特点
实现基因诊断的要素 疾病或个体表型的本质明确 遵循生物遗传学基本规律 分子生物学技术与方法可靠完备
二.基因诊断的基本策略和内容
基本策略
致病基因检测
基因表达 定量分析
基因诊断策略
表型克隆 基因分析
连锁遗传标志检测
二.基因诊断的基本策略和内容
基本内容 1.检测个体的基因序列的特征(多态性）
四.基因诊断的常用技术方法
1. 核酸分子杂交
是指单链核酸分子（DNA或RNA）在特定条件下，与另一条 互补的特异核酸链形成稳定双链的过程。 碱基互补：
DNA与DNA杂交： A=T、 G≡C DNA与RNA杂交: A=U、 G≡C 变性：在一定温度下，使核酸双链解开为两条单链； 复性：随温度逐渐恢复，变性的两条单链重新形成互补双链
一.基因诊断的基本概念和特点
临床诊断
生化诊断
表 型
分
析
免疫诊断
一.基因诊断的基本概念和特点
DNA确定为遗传物质
1976年加州大学华裔科学家 简悦威用核酸分子杂交首次 对α珠蛋白生成障碍性贫血进行诊断
人类基因组计划 人类单体型计划 千人基因组计划
疾病与基因的关系愈加明晰，基因诊断进入快速发展期
镰刀状红细胞贫血:β－珠蛋白基因的第六个密码子A→T,表达产物 ：谷氨酸→缬氨酸
2.基因突变分析（碱基插入，缺失，倒位等）
杜氏肌营养不良：DMD基因突变以缺失
二.基因诊断的基本策略和内容
基本内容 3.基因表达产物分析
对mRNA进行分析（AFP）
4.检测是否存在外源基因
感染性疾病
5.基因连锁分析
存在遗传标记的疾病
学会选择 懂得放弃 愿意奋斗 知道感恩
二代基因测序技术用于临床诊断
2011，临床研究性应用 无创产前基因检测 癌症及其他疾病风险的基因检测 神话般的“基因体检” 国内基因测序诊断产品无一经过
医疗器械审批注册
二、自本通知发布之日起，包括产前基因检测在内的所有医疗技术需 要应用的检测仪器、诊断试剂和相关医用软件等产品，如用于疾病的预 防、诊断、监护、治疗监测、健康状态评价和遗传性疾病的预测，需经 食品药品监管部门审批注册，并经卫生计生行政部门批准技术准入方可 应用。已经应用的，必须立即停止。
四.基因诊断的常用技术方法
1. 核酸分子杂交
利用核酸双链的碱基互补、变性和复性的原理，可以用已知碱基序 列的单链核酸片段作为探针，与待测样本中的单链核酸互补配 对，以判断有无互补的同源核酸序列的存在。
四.基因诊断的常用技术方法
Southern blot是早期基因诊断的主力
四.基因诊断的常用技术方法
镰状红细胞贫血HBS-Beta株蛋白基因突变
PCR-RE分析 MstII CCTGAGG-CCTGTGG
1.1 kb
正常基因
1.3kb
突变基因
1.3kb
1.1k b
0.2kb
1
2
3
1、正常人 2、突变携带者 3、患者
五.基因诊断的应用及意义
1. 遗传性疾病的基因诊断
一.基因诊断的基本概念和特点
目标疾病：与基因有关 内源性基因变异疾病（先天/后天）
单基因病 多基因病
获得性基因病
外源性基因（如病毒等）侵入机体引起的疾病
一.基因诊断的基本概念和特点
特点 针对性强：特定基因 特异性高：针对序列的定性定量 灵敏度高：实现单分子诊断 稳定性高：遗传物质的稳定性，相对于表型 应用范围广：早期诊断，全程诊断
五.基因诊断的应用及意义
1. 遗传性疾病的基因诊断 2. 肿瘤的基因诊断 3. 传染病的基因诊断 4. 个体识别和物证分析
五.基因诊断的应用及意义
1. 遗传性疾病的基因诊断
➢ 辅助遗传病的临床诊断 单基因遗传病的基因诊断 ：已不存在任何技术障碍 产前诊断：高危人群，优生优育
1.1k b
五.基因诊断的应用及意义
基因诊断
Gene Diagnosis
生物化学与分子生物学教研室 河南省生物精神病学重点实验室
李文强
一.基因诊断的基本概念和特点
一.基因诊断的基本概念和特点
25%的生理缺陷、30%的儿童死亡都是由遗传病引起，基因与人类 健康的关系如此紧密，实现基因诊断成为现代医学必然需求
主要内容
一．基因诊断的基本概念和特点 二．基因诊断的内容和基本策略 三．基因诊断的基本步骤 四．基因诊断的常用技术方法 五．基因诊断的应用及意义
核酸分子杂交和PCR是基因诊断的基本技术
四.基因诊断的常用技术方法
1. 核酸分子杂交
Southern blot Northern blot Dot hybridization Reverse dot hybridization FISH: fluorescence in situ hybridization
FISH
FISH荧光染色体原位杂交应用最为广泛
四.基因N诊C膜断的常用技术方法
点杂交Dot hybridization
探针
野生型 突变型
A
T
C
G
探针杂交
正常人
突变纯合子
突变杂合子
四.基因诊断的常用技术方法
2.PCR及相关技术
四.基因诊断的常用技术方法
2.PCR及相关技术
正常人
患者
扩 增
电 泳
三.基因诊断的基本步骤
1. 获得待检样品 2. 分离纯化DNA或RNA 3. 选择合适的技术手段 4. 基因检测分析
技术上已无任何障碍，继续向简便化、高通量、低成本努力
四.基因诊断的常用技术方法
1. 核酸分子杂交 2. PCR及相关技术 3. 核酸序列分析技术 4. 限制性酶谱分析技术 5. 基因芯片