关于基因知识

基因检测与基因诊断

狭义的基因检测是预测性基因检测，是一种能够显示未来的疾病倾向的身体检测，而非对现有疾病的诊断。广义的基因检测包括了疾病预防和疾病诊断两个方面。

目前我国基因诊断在以下几个方面已进入临床实用阶段：

1）遗传病的产前诊断。通过基因诊断，可检测胎儿性别，这对与性染色体有关的遗传病的诊断是十分必要的。对于高发性的遗传病，如地中海贫血、镰刀状贫血、凝血因子缺乏等基因诊断已在临床应用多年，为优生优育作出了贡献。

2）致病病原体的检测。当致病病原体进入人体后，可引起相应的疾病。当我们了解其核酸序列，就可以设计引物和探针，通过基因检测诊断出来。目前已应用于病毒（乙肝）、细菌（结核）、原虫（梅毒螺旋体）等病原体的检测。

3）癌症诊断。目前，在临床上可以通过基因检测诊断白血病、肺癌、神经胶质瘤等癌症。

4）基因诊断技术还广泛应用于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。

基因与疾病的关系

如果一个基因不正常，甚至基因中一个非常小的片断不正常（基因突变），可以引起发育异常、疾病，甚至死亡。

现代医学研究证明，人类疾病都直接或间接地与基因有关。遗传病是由于基因先天缺陷所致；高血压, 糖尿病等多基因病涉及到多个基因的改变；由病原体所致的传染病也和人体基因密切相关，存在着易感人群和耐受人群；癌症的发生和多个基因的改变有关，包括致癌基因的激活或抑癌基因的失活，所以癌症也被称为体细胞遗传病；甚至致病原因与基因无关的外伤也在治疗和恢复过程中离不开基因的作用。

基因突变

DNA序列的突变会导致蛋白质的功能失常，进而引发疾病等健康问题。

如图：突变序列中丢失了三个碱基，导致相应的CF蛋白缺失了一个氨基酸，于是引发了囊肿性纤维化. 基因多态性

SNPs的全名是“singlenucleotide polymorphisms”，单核苷酸多态性，是DNA序列里的单字母变易。SNPs导致了个体差异。大多数SNPs没什么作用，有一些影响了人体无数特征中的细微差异，比如外貌，另一些影响了某些疾病的风险。

基因错误将导致疾病

基因与癌症

基因是导致癌症的重要因素。

冰岛ｄｅＣＯＤＥ遗传学公司和国立大学医院的研究人员在过去近５０年中，对本国３．２万名癌症患者及其亲属进行了跟踪调查，对２７种癌症的遗传性进行了研究。他们发现，口唇癌和白血病是受基因影响最大的两种癌症，患者的兄弟姐妹和孩子罹患这两种癌症的几率分别是正常人的５倍和４倍；而脑膜癌、甲状腺癌、睾丸癌、喉癌患者的亲属，罹患同类癌症的几率是正常人的３倍；乳腺癌、肺癌、胰腺癌、卵巢癌、食道癌和骨癌患者的亲属，罹患同类疾病的几率则比正常人高出一倍。从统计数据看，研究涉及的１６种癌症甚至对患者的远方亲属也会产生影响。

癌基因与抑癌基因

癌的生成涉及多种基因和基因以外的变化，单独一种基因的突变不足以致癌，多种基因变化的积累才能引直控制细胞生长和分化的机制紊乱，使细胞的增生失控而癌变。在这些基因的变化中最常发生的两类基因的异常变化是：癌基因（oncogenes）及抑癌基因（cancer suppressor genes，也称肿瘤抑制基因，tumor supp ressor genes，或抗癌基因，anti-oncogenes）的变化。

癌基因是指其编码的产物与细胞的肿瘤性转化有关的基因。它以显性的方式作用，对细胞生长起阳性作用，并促进细胞转化。许多癌基因由于单碱基突变，导致癌基因产物中单个氨基酸的替换，而丧失其调节的活性。第一个被鉴定的人类癌基因是ras基因。ras基因家族的三个密切相关成员：H-ras、K-ras和N-ras 是在人类肿瘤中最常见的癌基因，它们在大约15％的人类恶生肿瘤中被检出，包括50％的结肠癌和25％的肺癌。

抑癌基因正常时起抑制细胞增殖和肿瘤发生的作用。许多肿瘤均发现抑癌基因的两个等位基因缺失或失活，失去细胞增生的阴性调节因素，从而对肿瘤细胞的转化和异常增生起作用。位于染色体13p14的Rb基因是第一个被发现和鉴定的抑癌基因，它是在研究少见的儿童视网膜母细胞瘤中发现的。后来也在成人的某些常见肿瘤，如膀胱癌、乳腺癌及肺癌中发现它丧失或失活。有些抑癌基因的突变是导致人类肿瘤发生的最常见的分子改变。如第二个被鉴定的抑癌基因p53在大多数的人类癌症如白血病、淋巴瘤、肉瘤、脑瘤、乳腺癌、胃肠道癌及肺癌等癌症中常呈失活现象。p53的突变可见于高达50％以上的人癌中，它是人类恶生肿瘤中最常见的基因改变。

新的抑癌基因正在不断涌现，如与乳腺癌发生有密切关系BRCA1和BRCA2，与胰腺癌有关的DPC4，与肾细胞癌有关的VHL等抑癌基因已被发现；还有与肝癌有关的M6P/IGF2r基因，位于染色体3p14.2上的FHIT基因等也是抑癌基因的候选者。

当发生基因突变（红色），突变基因引起蛋白质数量或质量的改变。不正常的蛋白质数量或质量会引起身体功能的不正常以致造成疾病。

基因检测

基因检测是从人体的血液、其它体液或组织中提取细胞，检测个人DNA的遗传多态性和基因型的技术。基因检测主要目的有两个，一是用于疾病的诊断，例如白血病的诊断分类等，都需要进行相关的基因检测；二是疾病的预防，就是检测健康人的基因型以及某些遗传多态性，分析基因与疾病风险的关系，并向受检者提出生活上的指导，避免疾病的发生。

目前，预测性基因检测多应用于预测遗传性疾病和多发性多因素疾病的患病风险。例如遗传性疾病

Tay-Sachs disease、Cystic fibrosis和常见病心绞痛、糖尿病等。

还有几种癌症可以用基因检测的方法预测个体易感性，最常检测的有乳腺癌、结肠癌。

预测性基因检测也可用于检测个人是否拥有与某种药物使用时的有效性和敏感性相关的遗传多态性的筛查。并以该个体特有的基因型来指导科学用药，开展个体化医疗。

基因检测被认为是唯一真正意义上的疾病预测技术。通过检测，可以确定您是否携带对某种疾病敏感的基因型，如果携带，通过采取相应的预防措施，从而避免或延缓患病，以达到提高生活质量的目的。

近年来，基因检测也被用来检测个人对某种食品、营养补充剂或美容品的适应性相关的基因多态性，以指导人们的营养保健规划。

在国外，用于健康人的基因检测大约已有6年的历史。在对人类基因图谱进行测绘的过程中，就有两位美国科学家预言将来的医学是建立在基因多态性的检测基础上。目前，世界上只有美国、英国、比利时等几个少数国家在开展对健康人的基因检测。目前美国每年平均做400万次基因检测，检查疾病。

基因检测的优势和局限

基因检测，真正实现早发现、早预防、早治疗。

通过基因检测，可以提早发现某个体是否携带某些易感基因型，是否容易得老年痴呆症、心血管疾病、癌症等，然后选择不同的药物进行个性化医疗。

比如导致儿童智能发育受影响甚至死亡的苯丙酮尿症，在新生儿时期诊断出来就可以立即治疗，方法非常简单：即不吃含苯丙氨酸和可以转化为苯丙氨酸的食物。只要8岁前不吃，智力就可以恢复到中等，若20岁前不吃，其智力就几乎和正常人一样。而在白人中发病率较高的肝血色病，发病时往往已出现肝硬化现象，甚至致命。通过基因检测，发现携带有易感基因型的人群就可以通过避免食用含铁食物来预防。

目前，基因检测的局限性主要体现在：

不少疾病缺乏预防手段，对于携带有某些易感基因的人，不能提供有效的预防方法和理想的早期治疗方法。基因检测等涉及知情同意、保密原则、样本处理等问题，而相关法律规定规定目前比较滞后。

因为人种和环境不同，国外实验得出的遗传病基因数据库不能照搬到中国来。需要在国内以中国人的重大和常见疾病为主要对象，建立大规模的病人(DNA)、疾病(表现型)样本库和数据库，以及正常人群的对照样本库和数据库，以提高基因检测的准确性。科学家们通过大规模比较不同个体的基因情况来发现那些与健康或疾病相关的基因变异，至少需要1000对基因进行研究，从而确定健康的个体和患病个体之间差异。