医学15遗传性疾病的分子诊断
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2 G 2 2 A
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G
2
ζ2Aγ2
南方百度文库科大学
分子诊断学
血红蛋白类型
南方医科大学
分子诊断学
血红蛋白病 hemoglobinopathy
结构异常血红蛋白病 镰刀状细胞贫血； 不稳定血红蛋白病 血红蛋白M病 氧亲和力改变 地中海贫血， 珠蛋白的合成降低或消失
南方医科大学
1、镰刀形红细胞贫血
分子诊断学
11ｐ15.5
南方医科大学
分子诊断学
血红蛋白的类型
成人Hb ：Hb A 22 97～98% Hb A2 22 2～3 % 胎儿Hb： Hb F 2 2 α γ α γ 胚胎Hb： Hb GowerⅠ 22 ζ γ (妊娠12周内) Hb Gower Ⅱ 22 Hb Portland 2 2
GTG CAT CTG ACT CCT GTG GAG N-val · his · leu · thr · pro · val · glu · · · · ·C(146) HbS β 肽链
南方医科大学
分子诊断学
分子诊断方法
限制性内切酶法（RE） ASO ARMS、 跨越断裂点的PCR (裂口PCR、gap-PCR)
南方医科大学
RE法 (Southern Blot)
1.15 kb 0.2 kb
分子诊断学
Aβ肽链
ACT CCT GAG GAG
1.35 kb
难点遗传性疾病的分子机制。
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分子诊断学
本章目录
第一节 遗传性疾病分子诊断的策略*** 第二节 遗传病的分子诊断 第三节 产前（包括胚胎植入前）遗传缺 陷的分子诊断****
南方医科大学
分子诊断学
第一节 遗传性疾病分子诊断的策略*
一、直接诊断策略 二、基因多态性连锁分析 三、基因突变的定量（dosage）诊断
南方医科大学
分子诊断学
(二)片段性突变的检测
片段性突变是指DNA分子较大范围发生突变， 碱基的缺失、插入、扩增和重组。 （1）少数核苷酸缺失或插入
检测点突变的方法
（2）大的片段突变
Southern印迹技术、多重PCR技术。
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分子诊断学
二、基因多态性连锁分析
检测原理：多态性连锁分析、关联分析
分子诊断学
镰刀状贫血病—
血液中大量出现
镰刀红细胞，其
正常细胞 镰刀形细胞
携带氧的功能只
有正常红细胞的
一半，患者常因
此缺氧窒息。
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分子诊断学
镰刀状细胞贫血分子机制
HbA β 肽 链 N-val · his · leu · thr · pro · glu · glu · · · · ·C(146) GTG CAT CTG ACT CCT GAG GAG
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分子诊断学
一、血红蛋白病
血红蛋白具有4个亚 基组成的四级结构，每 个亚基可结合1个血红素 并携带1分子氧。 Hb 亚 基 之 间 通 过 8 对盐键，使4个亚基紧密 结合而形成亲水的球状 蛋白。
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分子诊断学
珠蛋白基因簇
16p13.33-p13.11
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珠蛋白基因簇:
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MAPH 微卫星PCR 差异PCR 竞争PCR Real-time PCR
不确定 1 x 102 1 x 102 1 x 102 1 x 102
长片段 PCR
1 x 102
分子诊断学
第二节 遗传病的分子诊断
一、血红蛋白病 二、血友病 三、肌营养不良症 四、苯丙酮尿症 五、囊性纤维化 六、亨廷顿病 七、脆性X综合征
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分子诊断学
2、基因背景未知的点突变
单链构象多态性(single-strand conformational polymorphism, SSCP) 变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE) 异源双链分析(heteroduplex analysis, HA) DNA序列测定 蛋白截短测试（protein truncation test, PTT）
检测前提：致病基因尚未被定位和阐明 基因太大 突变种类太多 检测方法：RFLP，VNTR，STR，SNP
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分子诊断学
三、基因突变的定量诊断
检测内容：大范围的重复、缺失 检测方法：细胞分裂中期染色体检测 固相杂交 PCR 扩增
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分子诊断学 方法 细胞分裂中期染色体检 测 CGH FISH 阵列CGH 分辨率(碱基数) 染色体 5 x 106 5 x 104 5 x 104 说明 常规细胞培养至细胞分裂期染色； 细胞分裂中期染色体作为探针来检测和控制 不同的杂交； 用修饰（如纤维探针）来增强分辨率； 使用阵列化的细菌人工染色体载体（Bacterial artificial chromosomes，BACs）而非细胞 分裂中期染色体作为探针； 将探针与基因组DNA杂交，然后再扩增探针； 取决于缺失区已知的微卫星； 要求精心控制起始DNA的质和量，结果为相 对量，是一种半定量方法； 准确，结果为摩尔数，是一种绝对定量方法； 成本较高，可有多种方法如Taqman法或分子 信标法的SYBR Green染料或探针，应用 越来越广泛； 检测基因内缺失比重复更有效，可以确定突 变的性质。
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分子诊断学
一、直接诊断策略
定义：直接检测导致遗传性疾病的各种基因突变
类型：点突变 缺失 插入 倍增 前提：基因已经克隆，序列和结构清楚
南方医科大学
分子诊断学
(一)点突变的诊断
1、 基因背景清楚的点突变
等位基因特异性寡核苷酸杂交(allele specific oligonucleotide, ASO) PCR-ELISA 等位基因特异性扩增(allele specific amplification, ASA PCR-RFLP 测序 基因芯片技术等进行诊断
分子诊断学
教学目的与要求
了解遗传性疾病分子诊断的方法学评价及产前
（包括胚胎植入前）遗传缺陷分子诊断的适应症。
熟悉遗传性疾病的分子机制及分子诊断的标准化。 掌握遗传性疾病及产前（包括胚胎植入前）遗传
缺陷的经典检测方法及临床意义。
重点遗传性疾病及产前（包括胚胎植入前）遗传
缺陷的经典检测方法及临床意义。
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血红蛋白类型
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分子诊断学
血红蛋白病 hemoglobinopathy
结构异常血红蛋白病 镰刀状细胞贫血； 不稳定血红蛋白病 血红蛋白M病 氧亲和力改变 地中海贫血， 珠蛋白的合成降低或消失
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1、镰刀形红细胞贫血
分子诊断学
11ｐ15.5
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分子诊断学
血红蛋白的类型
成人Hb ：Hb A 22 97～98% Hb A2 22 2～3 % 胎儿Hb： Hb F 2 2 α γ α γ 胚胎Hb： Hb GowerⅠ 22 ζ γ (妊娠12周内) Hb Gower Ⅱ 22 Hb Portland 2 2
GTG CAT CTG ACT CCT GTG GAG N-val · his · leu · thr · pro · val · glu · · · · ·C(146) HbS β 肽链
南方医科大学
分子诊断学
分子诊断方法
限制性内切酶法（RE） ASO ARMS、 跨越断裂点的PCR (裂口PCR、gap-PCR)
南方医科大学
RE法 (Southern Blot)
1.15 kb 0.2 kb
分子诊断学
Aβ肽链
ACT CCT GAG GAG
1.35 kb
难点遗传性疾病的分子机制。
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分子诊断学
本章目录
第一节 遗传性疾病分子诊断的策略*** 第二节 遗传病的分子诊断 第三节 产前（包括胚胎植入前）遗传缺 陷的分子诊断****
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分子诊断学
第一节 遗传性疾病分子诊断的策略*
一、直接诊断策略 二、基因多态性连锁分析 三、基因突变的定量（dosage）诊断
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分子诊断学
(二)片段性突变的检测
片段性突变是指DNA分子较大范围发生突变， 碱基的缺失、插入、扩增和重组。 （1）少数核苷酸缺失或插入
检测点突变的方法
（2）大的片段突变
Southern印迹技术、多重PCR技术。
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分子诊断学
二、基因多态性连锁分析
检测原理：多态性连锁分析、关联分析
分子诊断学
镰刀状贫血病—
血液中大量出现
镰刀红细胞，其
正常细胞 镰刀形细胞
携带氧的功能只
有正常红细胞的
一半，患者常因
此缺氧窒息。
南方医科大学
分子诊断学
镰刀状细胞贫血分子机制
HbA β 肽 链 N-val · his · leu · thr · pro · glu · glu · · · · ·C(146) GTG CAT CTG ACT CCT GAG GAG
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分子诊断学
一、血红蛋白病
血红蛋白具有4个亚 基组成的四级结构，每 个亚基可结合1个血红素 并携带1分子氧。 Hb 亚 基 之 间 通 过 8 对盐键，使4个亚基紧密 结合而形成亲水的球状 蛋白。
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分子诊断学
珠蛋白基因簇
16p13.33-p13.11
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珠蛋白基因簇:
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MAPH 微卫星PCR 差异PCR 竞争PCR Real-time PCR
不确定 1 x 102 1 x 102 1 x 102 1 x 102
长片段 PCR
1 x 102
分子诊断学
第二节 遗传病的分子诊断
一、血红蛋白病 二、血友病 三、肌营养不良症 四、苯丙酮尿症 五、囊性纤维化 六、亨廷顿病 七、脆性X综合征
南方医科大学
分子诊断学
2、基因背景未知的点突变
单链构象多态性(single-strand conformational polymorphism, SSCP) 变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE) 异源双链分析(heteroduplex analysis, HA) DNA序列测定 蛋白截短测试（protein truncation test, PTT）
检测前提：致病基因尚未被定位和阐明 基因太大 突变种类太多 检测方法：RFLP，VNTR，STR，SNP
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分子诊断学
三、基因突变的定量诊断
检测内容：大范围的重复、缺失 检测方法：细胞分裂中期染色体检测 固相杂交 PCR 扩增
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分子诊断学 方法 细胞分裂中期染色体检 测 CGH FISH 阵列CGH 分辨率(碱基数) 染色体 5 x 106 5 x 104 5 x 104 说明 常规细胞培养至细胞分裂期染色； 细胞分裂中期染色体作为探针来检测和控制 不同的杂交； 用修饰（如纤维探针）来增强分辨率； 使用阵列化的细菌人工染色体载体（Bacterial artificial chromosomes，BACs）而非细胞 分裂中期染色体作为探针； 将探针与基因组DNA杂交，然后再扩增探针； 取决于缺失区已知的微卫星； 要求精心控制起始DNA的质和量，结果为相 对量，是一种半定量方法； 准确，结果为摩尔数，是一种绝对定量方法； 成本较高，可有多种方法如Taqman法或分子 信标法的SYBR Green染料或探针，应用 越来越广泛； 检测基因内缺失比重复更有效，可以确定突 变的性质。
南方医科大学
分子诊断学
一、直接诊断策略
定义：直接检测导致遗传性疾病的各种基因突变
类型：点突变 缺失 插入 倍增 前提：基因已经克隆，序列和结构清楚
南方医科大学
分子诊断学
(一)点突变的诊断
1、 基因背景清楚的点突变
等位基因特异性寡核苷酸杂交(allele specific oligonucleotide, ASO) PCR-ELISA 等位基因特异性扩增(allele specific amplification, ASA PCR-RFLP 测序 基因芯片技术等进行诊断
分子诊断学
教学目的与要求
了解遗传性疾病分子诊断的方法学评价及产前
（包括胚胎植入前）遗传缺陷分子诊断的适应症。
熟悉遗传性疾病的分子机制及分子诊断的标准化。 掌握遗传性疾病及产前（包括胚胎植入前）遗传
缺陷的经典检测方法及临床意义。
重点遗传性疾病及产前（包括胚胎植入前）遗传
缺陷的经典检测方法及临床意义。