医学遗传学检测技术PPT
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遗传病的诊断ppt-医学遗传学PPT优选课件
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MEDICAL GENETICS
16 2020/10/18
MEDICAL GENETICS
三、皮纹分析
染色体病病人的皮肤纹理具有值得注意的特 征性变化，在遗传病诊断中具有一定的诊断 价值，注意正常人也可出现“异常”皮纹，
每个人都有特殊的皮肤纹理，在胚胎的第14 周就已形成，出生后定形且终生不变，说明 皮纹具有重要的遗传基础。
第十二章 遗传病的诊断
MEDICAL GENETICS
遗传病的确诊是开展遗传咨询和防治工作的基础。 遗传病诊断方法有普遍性诊断原则，又有遗传学的 特殊诊断手段。普遍性诊断原则是与诊断一般疾病相同 的方法，即通过对病史、症状、体征、实验室检查和其 他诊断技术所获得的资料进行归纳分析，同时排除拟诊 疾病，然后确立诊断。 但由于遗传病种类繁多，特殊的病因分子基础，以 及不同的遗传病存在许多相似的症状和体征，故除一般 诊断方法外，尚需辅以遗传学的特殊诊断手段 。
患者比例较低，隔代遗传为隐性 2.判断遗传方式
患者男女比例接近为常染色体遗传； 男患者>女患者，为伴X隐性遗传；
女患者>男患者，为伴X显性遗传。
13 2020/10/18
MEDICAL GENETICS
14 2020/10/18
2020/10/18
MEDICAL GENETICS
示示 正患 常病 男男 女女
2 2020/10/18
MEDICAL GENETICS
真正确诊一种疾病是否为遗传病，往往是比 较困难的，除采用一般疾病的诊断方法，还必须 辅以遗传学特殊的诊断手段，如系谱分析、染色 体检查、生化检查、基因诊断、皮纹分析、产前 诊断等。
近年来，随着分子生物学的飞速发展，基因 诊断具有特异性强、准确性好、效率高等优点， 已成为诊断某些疑难遗传病的主要手段。
MEDICAL GENETICS
16 2020/10/18
MEDICAL GENETICS
三、皮纹分析
染色体病病人的皮肤纹理具有值得注意的特 征性变化，在遗传病诊断中具有一定的诊断 价值，注意正常人也可出现“异常”皮纹，
每个人都有特殊的皮肤纹理，在胚胎的第14 周就已形成，出生后定形且终生不变，说明 皮纹具有重要的遗传基础。
第十二章 遗传病的诊断
MEDICAL GENETICS
遗传病的确诊是开展遗传咨询和防治工作的基础。 遗传病诊断方法有普遍性诊断原则，又有遗传学的 特殊诊断手段。普遍性诊断原则是与诊断一般疾病相同 的方法，即通过对病史、症状、体征、实验室检查和其 他诊断技术所获得的资料进行归纳分析，同时排除拟诊 疾病，然后确立诊断。 但由于遗传病种类繁多，特殊的病因分子基础，以 及不同的遗传病存在许多相似的症状和体征，故除一般 诊断方法外，尚需辅以遗传学的特殊诊断手段 。
患者比例较低，隔代遗传为隐性 2.判断遗传方式
患者男女比例接近为常染色体遗传； 男患者>女患者，为伴X隐性遗传；
女患者>男患者，为伴X显性遗传。
13 2020/10/18
MEDICAL GENETICS
14 2020/10/18
2020/10/18
MEDICAL GENETICS
示示 正患 常病 男男 女女
2 2020/10/18
MEDICAL GENETICS
真正确诊一种疾病是否为遗传病，往往是比 较困难的，除采用一般疾病的诊断方法，还必须 辅以遗传学特殊的诊断手段，如系谱分析、染色 体检查、生化检查、基因诊断、皮纹分析、产前 诊断等。
近年来，随着分子生物学的飞速发展，基因 诊断具有特异性强、准确性好、效率高等优点， 已成为诊断某些疑难遗传病的主要手段。
医学遗传学遗传病的诊断ppt课件
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第一节 遗传病的临床诊断
一、病史采集
家族史、婚姻史、生育史、 疾病的始发年龄、病程特点 ——综合分析，初步确定是否为遗传病， 实验室进一步检查确诊。
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第一节 遗传病的临床诊断
一、病史采集 二、症状与体征
遗传病和某些普通疾病的症状与体征是有 共性的，但也有其特有的临床表现，甚至形 成特异性症候群。得出对疾病的初步印象， 为进一步选择其他检查提供帮助。
◎ 标本来源
产前诊断：绒毛、羊水、脐带血和皮肤。
新生儿筛查：血、尿。 .
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生物化学检查
上海：1981～1987年对284,396名新生儿进行PKU筛
查，查出PKU患儿15名，高苯丙氨酸血症4名。
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第四节 遗传病的基因诊断
❖ 概念：利用分子生物学技术，直接探测遗传物质的结构 或表达水平的变化情况，从而对被检查者的状态和疾病 做出诊断。
❖ 基因诊断材料： DNA：分析基因结构 RNA：分析基因功能
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一、基因诊断的特点
1、以探测基因为目标，属于“病因诊断”，针 对性强；
2、基因诊断取材来源广泛；
3、利用基因探针进行检测，灵敏度高、特异性 强；
4、基因探针适用性强，诊断范围广；
5、目的基因是否处于活化状态均可,无组织和发 育特异性。
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（二）非孟德尔式遗传病
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12
(三)具有特殊遗传方式的疾病
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(三)具有特殊遗传方式的疾病
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第二节 遗传病的细胞学诊断
一、染色体检查—核型分析
染色体检查的适应征：
❖ 智能发育不全、生长迟缓或伴有其它先天畸形者 ❖ 夫妇中有染色体异常，如平衡易位、嵌合体等 ❖ 家族中已发现染色体异常或先天畸形个体 ❖ 多发性流产的妇女及其丈夫 ❖ 原发闭经和男女不育症者 ❖ 34岁以上的高龄孕妇 ❖ 有两性内外生殖器畸形者
遗传病的诊断PPT课件
染色体检查
染色体检查或称核型分析是确诊染色体病 的主要方法，在某些情况下，也用于对单 基因病的诊断。
染色体检查——指征
智能发育不全、生长迟缓或伴有其它先天畸 形者；
夫妇中有染色体异常，如平衡易位、嵌合体 等；
家族中已发现染色体异常或先天畸形个体； 多发性流产的妇女及其丈夫； 原发闭经和男女不育不孕者； 34岁以上的高龄孕妇； 有内外生殖器畸形者。
DNA测序
序列测定是基因诊断的金标准，它不仅可 确定突变的部位，还可确定突变的性质， 是基因突变检测的最直接、最准确的方法。
第一代、第二代、第三代测序技术
甲基化检测
甲基化检测的原理是基于DNA经亚 硫酸氢钠处理后，所有未甲基化的胞 嘧啶发生脱氨基变为尿嘧啶，而甲基 化的胞嘧啶无此改变。
逆转录PCR(RT-PCR)和Northern Blotting
遗传病的诊断
Contents
方法
症状和体征分析 系谱分析 染色体检查 生化检测 基因诊断
症状和体征分析
症状和(或)体征的出现是患者就诊的主要原因， 也是诊断遗传病的重要线索。
表型—基因—疾病之间的关系不是一一对应的。
症状与体征仅仅是进行遗传病诊断的线索，遗传 病的确诊必须借助于其他检查手段。
进行荧光素标记,然后将探针与染色 体或DNA纤维切片杂交，在荧光显 微镜下可直接观测并进行定位和定性 或相对定量分析
FISH具有安全、快速、灵敏度高、 探针能长期保存、能同时显示多种颜 色等优点，不但能显示中期分裂相， 还能显示于间期核。
比较基因组杂交 多重探针连接扩增(MLPA) SSCP/DHPLC/HRM
RNA诊断分析基因的表达和功能，即检测 基因能否转录、转录物（mRNA）是否正 常以及转录效率的高低等。
《医学遗传学》ppt课件
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基因突变影响基因表达和调控 突变影响基因的表达和调控，导致细胞生长、分 化和凋亡异常，进而引发疾病。
常见基因突变导致疾病案例
镰状细胞贫血
由β-珠蛋白基因突变引起，导致 红细胞形态异常和功能缺陷。
囊性纤维化
由囊性纤维化跨膜传导调节因子 （CFTR）基因突变引起，导致 呼吸道、消化道和生殖道黏液分 泌异常。
重要性
随着医学和遗传学的发展，越来越多的遗传性疾病被发现和认识，医学遗传学 在医学领域中的地位日益重要。它对于疾病的预测、诊断、治疗和预防具有重 要意义，有助于提高人类健康水平和生活质量。
医学遗传学发展历史及现状
发展历史
医学遗传学的发展经历了从经典遗传学、分子遗传学到现代遗传学的历程。随着人 类基因组计划的完成和精准医疗的提出，医学遗传学正迎来新的发展机遇。
教学要求
要求学生系统掌握医学遗传学的基本概念和基本理论，熟悉常见遗传性疾病的临床表现、诊断方法和治疗 措施，了解遗传性疾病的预防策略和最新研究进展。同时，要求学生具备独立思考和自主学习的能力，能 够运用所学知识分析和解决临床实际问题。
02
遗传物质基础
染色体结构与功能
染色体的化学组成
主要由DNA和蛋白质组成，其中 DNA是遗传信息的载体，蛋白质 则对DNA的包装、稳定和调控起
X连锁隐性遗传病
致病基因位于X染色体上，且为隐性 基因。男性患者多于女性患者，且女 性患者多为携带者。如红绿色盲、血 友病等。
04
人类基因组计划与基因组学
人类基因组计划背景及意义
人类基因组计划的提出
揭示人类生命奥秘，探索基因与疾ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 关系
人类基因组计划的意义
推动生命科学、医学等领域的发展，为 个性化医疗和精准治疗奠定基础
遗传测定PPT课件2
在刚开始着手改良或有大批的亲本要测定时，为了争 取时间，加快测定速度，进行初步的一般配合力筛选， 可考虑采用此种方法。
2、多系交配设计
又称多系花粉混合交配设计，就是对待测亲本用许多其 他亲本的混合花粉授粉。
组合少，工作较方便，比自由授粉交配设计更能可靠 地评定一般配合力，遗传增益也较高。产生的子代中， 有相当一部分苗木具有共同的父本，不宜作进一步选 育。
（3）采用科学的田间设计。
小区形状与大小及重复次数要合适。 子代测定中的对照应选用当地种源的 一般生产种子。
（4）造林试验地应能代表推广 地区的自然条件，测定地点以 多点为宜。
试验期限以应能正确评定性状，用材 树种一般为1/3-1/2轮伐期。
（5）详细记录
试验期间，各项试验，抚育管理措 施及观测数据都要及时详细记录， 并定期作试验总结。
表现型的遗传测定（genetic test）是指对选育出来 的表现型,通过无性繁殖得到的植株和通过各种交配 设计获得的子代，所进行的田间对比试验，以及根据 它们的性状表现作出的评价。其中，前者称无性系测 定(clonal test)，后者称子代测定(progeny test)。
一切育种途径，包括个体选择、群体选择、杂交育种，甚至引 种，只有通过表现型测定，才能取得良好成效。表现型遗传测 定是育种工作的核心。
如需要测定的无性系很多，可以把待测亲本分成若干 个群，分别测定，称为群状多系交配设计。
每个群可以作为一个独立的育种单位，一般应包括20—30个 无性系。这在操作上可以比大群体灵活、方便，同时也可增加 没有亲缘关系的数目。
以上两种交配设计，均可按完全随机区组布置试验。
（二）完全谱系设计
子代双亲都是知道的，完全谱系设计主要有以下几种 类型：
2、多系交配设计
又称多系花粉混合交配设计，就是对待测亲本用许多其 他亲本的混合花粉授粉。
组合少，工作较方便，比自由授粉交配设计更能可靠 地评定一般配合力，遗传增益也较高。产生的子代中， 有相当一部分苗木具有共同的父本，不宜作进一步选 育。
（3）采用科学的田间设计。
小区形状与大小及重复次数要合适。 子代测定中的对照应选用当地种源的 一般生产种子。
（4）造林试验地应能代表推广 地区的自然条件，测定地点以 多点为宜。
试验期限以应能正确评定性状，用材 树种一般为1/3-1/2轮伐期。
（5）详细记录
试验期间，各项试验，抚育管理措 施及观测数据都要及时详细记录， 并定期作试验总结。
表现型的遗传测定（genetic test）是指对选育出来 的表现型,通过无性繁殖得到的植株和通过各种交配 设计获得的子代，所进行的田间对比试验，以及根据 它们的性状表现作出的评价。其中，前者称无性系测 定(clonal test)，后者称子代测定(progeny test)。
一切育种途径，包括个体选择、群体选择、杂交育种，甚至引 种，只有通过表现型测定，才能取得良好成效。表现型遗传测 定是育种工作的核心。
如需要测定的无性系很多，可以把待测亲本分成若干 个群，分别测定，称为群状多系交配设计。
每个群可以作为一个独立的育种单位，一般应包括20—30个 无性系。这在操作上可以比大群体灵活、方便，同时也可增加 没有亲缘关系的数目。
以上两种交配设计，均可按完全随机区组布置试验。
（二）完全谱系设计
子代双亲都是知道的，完全谱系设计主要有以下几种 类型：
医学遗传学(medicalgenetics)课件
2023医学遗传学课件•医学遗传学概述•医学遗传学基础知识•医学遗传学技术与方法•医学遗传学在临床中的应用目•医学遗传学研究展望•学习医学遗传学的意义与建议录01医学遗传学概述医学遗传学是研究遗传因素在人类疾病发生、发展过程中的作用及其规律的科学。
定义根据研究内容和应用领域，医学遗传学可分为临床遗传学、分子遗传学、细胞遗传学和群体遗传学等。
分类定义与分类医学遗传学与人类健康的关系遗传因素在人类疾病中的作用遗传因素是许多疾病发生的重要原因之一，如遗传性疾病、肿瘤等。
遗传因素与环境因素的相互作用遗传因素与环境因素相互作用，共同影响人体健康，如基因多态性与环境因素相互作用，导致个体对疾病易感性的差异。
遗传病的诊断和治疗医学遗传学的研究成果为遗传病的诊断和治疗提供了重要的理论基础和实践指导。
发展历程自20世纪50年代起，随着分子生物学和遗传工程技术的不断发展和应用，医学遗传学得到了迅速发展，为人类健康事业做出了重要贡献。
起源医学遗传学的起源可以追溯到19世纪末，当时科学家发现了染色体和基因，开启了医学遗传学的研究。
未来展望未来，随着基因组学、蛋白质组学和生物信息学等新兴学科的不断发展，医学遗传学将继续为人类健康事业提供更加深入的理论和技术支持。
医学遗传学的发展历程02医学遗传学基础知识基因概念基因是携带遗传信息的最小单位，是生命的基本功能单元。
基因组指一个生物个体或一个细胞所携带的全部基因的总和，是基因和其表达产物的复合体。
基因与基因组中心法则遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的过程，是所有已知的真核生物的共性。
表观遗传学研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达的可遗传的变化的一门遗传学分支学科。
遗传信息的传递与表达指DNA序列的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。
突变指生物体之间基因型或表型的差异，包括突变和基因重组。
变异突变与变异由单个基因的突变引起的疾病，如囊性纤维化、血友病等。
2024版医学遗传学ppt课件
转录过程及调控机制
• 转录的定义和意义：转录是指以DNA为模板合成RNA的过程，是基因表达的第 一步。转录的产物包括信使RNA（mRNA）、转运RNA（tRNA）和核糖体 RNA（rRNA），它们在蛋白质合成过程中发挥重要作用。
• 转录的过程：转录过程包括起始、延伸和终止三个阶段。起始阶段需要特定的 转录因子识别并结合到DNA的启动子上，形成转录起始复合物。延伸阶段则以 DNA为模板，在RNA聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成RNA链。终 止阶段则涉及到转录终止信号的识别以及RNA聚合酶的释放。
03
遗传信息传递与表达
Chapter
DNA复制过程及特点
DNA复制的定义和意义
DNA复制的过程
DNA复制的特点
DNA复制是指DNA双链在细胞分裂间 期阶段进行以一个初始DNA分子产生 两个相同的DNA复制品的生物过程。 DNA复制是生物遗传的基础，能够保 证亲子代之间遗传信息的连续性。
DNA复制主要包括起始、延伸和终止 三个阶段。起始阶段需要特定的蛋白质 和酶识别并结合到DNA的复制起点上， 形成复制叉。延伸阶段则以复制叉为起 点，在DNA聚合酶的作用下，按照碱 基互补配对原则合成新的DNA链。终 止阶段则涉及到复制叉的解体以及 DNA连接酶对新合成DNA链的封口。
• 蛋白质合成的调控机制：蛋白质合成的调控机制包括转录后调控、翻译水平调 控以及蛋白质加工和修饰等。转录后调控涉及到mRNA的加工、修饰和转运等 过程，可以影响mRNA的稳定性和翻译效率。翻译水平调控则涉及到翻译起始 复合物的形成、核糖体的活性和多肽链的延伸等过程，可以影响蛋白质的合成 速率和种类。蛋白质加工和修饰则是在蛋白质合成后对其进行加工和修饰，如 磷酸化、糖基化等，可以改变蛋白质的结构和功能。
遗传测定课件.ppt
8.64 7.10 10.30
日宽7
2.17 1.68 3.42
5.86 14.58 14.36
日宽10
1.47 3.49 12.68
7.03 13.36 11.36
日草103
1.09 1.08 4.24
7.50 10.09 15.75
遗传测定
（二）、交配设计的比较应用
交配设计的方案很多，但它考虑的主要问题不外是：
（一）、测定内容
测定内容应根据有种目标、树种特性而定。测定 的主要性状包括：
1、生长、树高、直径以及树积的年生长量、总生 长量、生长进程及特点；
2、主干通直度、圆满度、树皮厚度； 3、分校特性、侧技粗细、冠幅、自然整枝状况， 4、木材比重和密度、纹理通直性、早材和晚材比
率、心材和边材比率、纤维和管胞长度等， 5、产胶量、产脂量、产品稳定性和品质； 6、抗病虫害、耐盐渍、耐寒及对其他不良环境条
规模
工作量较小，成本 较低，在GCA测定 基础上能为高时代
育种服务
不能估算GCA，不 能用于种子园去劣
疏伐
用于保存无亲缘关 系谱系
巢式交配
能估算GCA遗传参数 技术简单，成本较 难用于高世代选择 用于遗传参数估算 低
析因交配
能很好地估算遗传 参数
遗传参数估算较全 面，能估算出亲本
的育种值
工作量较大，提供 无亲缘家系有限
21.89
55.00
长73-34 17.60 11.29 7.50
12.74
8.14
11.19
遗传测定
10-2
5、部分双列杂交
可以对亲本的一般配合力作出估量，并可提供部 分特殊配合力的数据及没有亲缘关系的子代。缺点 是对个别无性系交配次数不等。
日宽7
2.17 1.68 3.42
5.86 14.58 14.36
日宽10
1.47 3.49 12.68
7.03 13.36 11.36
日草103
1.09 1.08 4.24
7.50 10.09 15.75
遗传测定
（二）、交配设计的比较应用
交配设计的方案很多，但它考虑的主要问题不外是：
（一）、测定内容
测定内容应根据有种目标、树种特性而定。测定 的主要性状包括：
1、生长、树高、直径以及树积的年生长量、总生 长量、生长进程及特点；
2、主干通直度、圆满度、树皮厚度； 3、分校特性、侧技粗细、冠幅、自然整枝状况， 4、木材比重和密度、纹理通直性、早材和晚材比
率、心材和边材比率、纤维和管胞长度等， 5、产胶量、产脂量、产品稳定性和品质； 6、抗病虫害、耐盐渍、耐寒及对其他不良环境条
规模
工作量较小，成本 较低，在GCA测定 基础上能为高时代
育种服务
不能估算GCA，不 能用于种子园去劣
疏伐
用于保存无亲缘关 系谱系
巢式交配
能估算GCA遗传参数 技术简单，成本较 难用于高世代选择 用于遗传参数估算 低
析因交配
能很好地估算遗传 参数
遗传参数估算较全 面，能估算出亲本
的育种值
工作量较大，提供 无亲缘家系有限
21.89
55.00
长73-34 17.60 11.29 7.50
12.74
8.14
11.19
遗传测定
10-2
5、部分双列杂交
可以对亲本的一般配合力作出估量，并可提供部 分特殊配合力的数据及没有亲缘关系的子代。缺点 是对个别无性系交配次数不等。
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17
Centromer specific probes
● chromosome 7 centromer specific signal ● chromosome 8 centromer specific signal
18
Whole chromosome painting probes
Chromosome 8 painting probe
动操纵控制，既快速又直观。
Array CGH 的技术限制
1. aCGH 不能检测： •平衡染色体重排 •某些多倍体 •DNA序列的碱基改变 •探针没有覆盖区域的异常
2. aCGH检测结果正常不等于受检者遗传学检测完全正常
3. 异常的aCGH检测结果可能临床意义不明
CytoScan 750K－适合临床对于低成本需求的芯片
的进一步分析、Veltman对20例已知细胞遗传学异常的特发性痴呆患者进 行了双盲研究，检测出所有已知异常，几个新的基因拷贝数改变。 5.剖析复杂的人类基因组多态性现象：揭示与疾病相关的多态性基因。 6. 多基因病的病因分析：关联分析 7. 儿童孤独症：10% vs 90%, 原发缺少boratory Diagnosis
❖Radiology ❖Clinical Evaluation
基于aCGH&NGS的预防、诊断、治疗
➢ Carrier detection ➢ Preimplantation genetic diagnosis ➢ Prenatal diagnosis ➢ Newborn screening ➢ Postnatal diagnostic testing
▪ 适合临床对于低成本需求的细胞遗传学芯片 ▪ 含有超过75万种探针，包括 ▪ 20万种可以分型的SNP探针 ▪ 55万个拷贝数探针
▪ 所有探针都是经过人工真实实验筛选 ▪ 所有探针是从2400万个探针库中筛选而得到的，这个是独一无二的设计策略
▪ 以基因为中心进行芯片设计 ▪ 全基因组骨架(backbone)设计 ▪ 覆盖>15,400 RefSeq genes
▪ 领先的基因覆盖率指标 ▪ 100%覆盖国际细胞遗传学学会认可的基因 ▪ 100%覆盖癌症相关基因 ▪ 100%覆盖X染色体基因 ▪ 98%覆盖OMIM疾病相关基因 ▪ 96%覆盖RefSeq genes
▪ 简化的实验流程 ▪ 所有重要试剂打包提供 ▪ 免费的分析软件ChAs
在人类遗传性疾病中的应用
TELOMERIC PROBES
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Locus specific probes
DiGeorge Syndrome ( microdeletion on 22 ) ● 22q13 specific control signal ● 22q11.2 specific DiGeorge probe
SRY locus specific probe. SRY/X probe was used. ● X chromosome centromer specific probe ● SRY probe
• Karyotyping variation as result of operator skills • Resolution can range from 5 Mb to 10 Mb depending on preparation • Microarrays offer unbiased means of detecting chromosomal aberrations.
▪ 密度最高的细胞遗传学芯片 ▪ 含有超过270万种探针，包括 ▪ 75万种可以分型的SNP探针 ▪ 195万个拷贝数探针
▪ 所有探针都是经过人工真实实验筛选 ▪ 所有探针是从2400万个探针库中筛选而得到的，这个是独一无二的设计策略
▪ 以基因为中心进行芯片设计 ▪ 全基因组骨架(backbone)设计 ▪ 覆盖>18,500 RefSeq genes
Indications for Ordering
➢ Individuals with an unexplained abnormal phenotype,such as: ◦ Autism/autism spectrum disorder (ASD)/pervasive developmental disorder (PDD) ◦ Developmental delay/intellectual disability, with or without dysmorphic features ◦ Multiple congenital anomalies ◦ Heart defects & Epilepsy/seizures
基因组异常与基因病的诊断方法
Laboratory Diagnosis
❖ Genetic Methods ✓Cytogenetics ✓Molecular Genetics ✓Biochemical Genetics
❖ Non-Genetic Methods
✓Pathology
✓Cytology
✓Immunology
医学遗传学检测技术
在临床诊断的应用
基因和基因组
46 chromosomes – 2 x 3,000,000,000 DNA base pairs in each haploid encoding 21,000 genes
Each mitochondrial -16,500 base pairs in each mitochondrial DNA molecule encoding 37 genes
种类：确定的遗传疾病超过24000种。 • 单基因病-- 涉及一对基因，AR、AD、XR、XD。 • 多基因病--多对基因和环境共同作用所导致的疾病。 • 染色体病-- 数目异常及结构异常引起的疾病。 • 体细胞遗传病-- 体细胞突变如肿瘤。 • 线粒体病-- 线粒体及核基因异常。
特征：垂直传递、终生性、发病率低、危害严重、家族性发病、多 无有效治疗。成为危害人类健康的主要疾病
▪ 领先的基因覆盖率指标 ▪ 100%覆盖国际细胞遗传学学会认可的基因 ▪ 100%覆盖癌症相关基因 ▪ 93%覆盖X染色体基因 ▪ 83%覆盖OMIM疾病相关基因 ▪ 80%覆盖RefSeq genes
▪ 简化的实验流程 ▪ 所有重要试剂打包提供 ▪ 免费的分析软件ChAs
CytoScan HD－产前、产后、癌症、其它遗传疾病研究
➢ Identification of LCSH that may be suggestive of UPD or increased risk of a recessive disorder
➢ Further characterizationof a chromosomal abnormality,including marker chromosomes, ring chromosomes, apparent terminal deletions, unbalanced translocations, or subsequent analysis of an apparently balanced de novo rearrangement seen in patients with abnormal phenotypes
❖Germ line mutations ❖Somatic mutation ➢ Predictive, presymptomatic testing and Personalized Medicine
Variability in preparing chromosomes
The same chromosome prepared 6 different times!
22
2008 Nature Education
ArrayCGH技术明显的优势
核型分析：带型复杂、个体差异，不可能全部机械化
FISH技术：位点受限、需已知探针序列
传统CGH ：人为因素的限制，需要一定的经验技术和劳动力支持，必
需依靠经验丰富的细胞遗传学家。
阵列CGH：高通量、高分辨，靶序列特定检测, 精确地定位。其结果自
➢ Screening for microdeletions and microduplications associated with known syndromes/clinical phenotypes
➢ Screening for unique microdeletions and microduplications not associated with known syndromes
ARUP
Figure 2. Detection of genomic disorders. Detection of 22q.11.2 microdeletion syndrome and reciprocal 22q11.2 microduplication syndrome by Array CGH with FISH confirmation. (a1) Array CGH showing a loss in copy number of chromosome band 22q11.2 involving the 22q11.2 deletion syndrome region (red circle). (a2) FISH analysis shows lack of signal (red oval) for target probe on one chromosome 22, confirming the deletion (green signal is control probe, red signal is target probe). Insert-G-banded chromosome analysis showing the deletion on one chromosome 22 (black arrow). (b1) Array CGH showing a gain in copy number of chromosome band 22q11.2 involving the 22q11.2 duplication syndrome region (red circle). (b2) FISH analysis shows three signals for the target probe, confirming the duplication (green signal is control probe, red signal is target probe). Insert-G-banded chromosome analysis showing the duplication on one chromosome 22 (black arrow).
Centromer specific probes
● chromosome 7 centromer specific signal ● chromosome 8 centromer specific signal
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Whole chromosome painting probes
Chromosome 8 painting probe
动操纵控制，既快速又直观。
Array CGH 的技术限制
1. aCGH 不能检测： •平衡染色体重排 •某些多倍体 •DNA序列的碱基改变 •探针没有覆盖区域的异常
2. aCGH检测结果正常不等于受检者遗传学检测完全正常
3. 异常的aCGH检测结果可能临床意义不明
CytoScan 750K－适合临床对于低成本需求的芯片
的进一步分析、Veltman对20例已知细胞遗传学异常的特发性痴呆患者进 行了双盲研究，检测出所有已知异常，几个新的基因拷贝数改变。 5.剖析复杂的人类基因组多态性现象：揭示与疾病相关的多态性基因。 6. 多基因病的病因分析：关联分析 7. 儿童孤独症：10% vs 90%, 原发缺少boratory Diagnosis
❖Radiology ❖Clinical Evaluation
基于aCGH&NGS的预防、诊断、治疗
➢ Carrier detection ➢ Preimplantation genetic diagnosis ➢ Prenatal diagnosis ➢ Newborn screening ➢ Postnatal diagnostic testing
▪ 适合临床对于低成本需求的细胞遗传学芯片 ▪ 含有超过75万种探针，包括 ▪ 20万种可以分型的SNP探针 ▪ 55万个拷贝数探针
▪ 所有探针都是经过人工真实实验筛选 ▪ 所有探针是从2400万个探针库中筛选而得到的，这个是独一无二的设计策略
▪ 以基因为中心进行芯片设计 ▪ 全基因组骨架(backbone)设计 ▪ 覆盖>15,400 RefSeq genes
▪ 领先的基因覆盖率指标 ▪ 100%覆盖国际细胞遗传学学会认可的基因 ▪ 100%覆盖癌症相关基因 ▪ 100%覆盖X染色体基因 ▪ 98%覆盖OMIM疾病相关基因 ▪ 96%覆盖RefSeq genes
▪ 简化的实验流程 ▪ 所有重要试剂打包提供 ▪ 免费的分析软件ChAs
在人类遗传性疾病中的应用
TELOMERIC PROBES
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Locus specific probes
DiGeorge Syndrome ( microdeletion on 22 ) ● 22q13 specific control signal ● 22q11.2 specific DiGeorge probe
SRY locus specific probe. SRY/X probe was used. ● X chromosome centromer specific probe ● SRY probe
• Karyotyping variation as result of operator skills • Resolution can range from 5 Mb to 10 Mb depending on preparation • Microarrays offer unbiased means of detecting chromosomal aberrations.
▪ 密度最高的细胞遗传学芯片 ▪ 含有超过270万种探针，包括 ▪ 75万种可以分型的SNP探针 ▪ 195万个拷贝数探针
▪ 所有探针都是经过人工真实实验筛选 ▪ 所有探针是从2400万个探针库中筛选而得到的，这个是独一无二的设计策略
▪ 以基因为中心进行芯片设计 ▪ 全基因组骨架(backbone)设计 ▪ 覆盖>18,500 RefSeq genes
Indications for Ordering
➢ Individuals with an unexplained abnormal phenotype,such as: ◦ Autism/autism spectrum disorder (ASD)/pervasive developmental disorder (PDD) ◦ Developmental delay/intellectual disability, with or without dysmorphic features ◦ Multiple congenital anomalies ◦ Heart defects & Epilepsy/seizures
基因组异常与基因病的诊断方法
Laboratory Diagnosis
❖ Genetic Methods ✓Cytogenetics ✓Molecular Genetics ✓Biochemical Genetics
❖ Non-Genetic Methods
✓Pathology
✓Cytology
✓Immunology
医学遗传学检测技术
在临床诊断的应用
基因和基因组
46 chromosomes – 2 x 3,000,000,000 DNA base pairs in each haploid encoding 21,000 genes
Each mitochondrial -16,500 base pairs in each mitochondrial DNA molecule encoding 37 genes
种类：确定的遗传疾病超过24000种。 • 单基因病-- 涉及一对基因，AR、AD、XR、XD。 • 多基因病--多对基因和环境共同作用所导致的疾病。 • 染色体病-- 数目异常及结构异常引起的疾病。 • 体细胞遗传病-- 体细胞突变如肿瘤。 • 线粒体病-- 线粒体及核基因异常。
特征：垂直传递、终生性、发病率低、危害严重、家族性发病、多 无有效治疗。成为危害人类健康的主要疾病
▪ 领先的基因覆盖率指标 ▪ 100%覆盖国际细胞遗传学学会认可的基因 ▪ 100%覆盖癌症相关基因 ▪ 93%覆盖X染色体基因 ▪ 83%覆盖OMIM疾病相关基因 ▪ 80%覆盖RefSeq genes
▪ 简化的实验流程 ▪ 所有重要试剂打包提供 ▪ 免费的分析软件ChAs
CytoScan HD－产前、产后、癌症、其它遗传疾病研究
➢ Identification of LCSH that may be suggestive of UPD or increased risk of a recessive disorder
➢ Further characterizationof a chromosomal abnormality,including marker chromosomes, ring chromosomes, apparent terminal deletions, unbalanced translocations, or subsequent analysis of an apparently balanced de novo rearrangement seen in patients with abnormal phenotypes
❖Germ line mutations ❖Somatic mutation ➢ Predictive, presymptomatic testing and Personalized Medicine
Variability in preparing chromosomes
The same chromosome prepared 6 different times!
22
2008 Nature Education
ArrayCGH技术明显的优势
核型分析：带型复杂、个体差异，不可能全部机械化
FISH技术：位点受限、需已知探针序列
传统CGH ：人为因素的限制，需要一定的经验技术和劳动力支持，必
需依靠经验丰富的细胞遗传学家。
阵列CGH：高通量、高分辨，靶序列特定检测, 精确地定位。其结果自
➢ Screening for microdeletions and microduplications associated with known syndromes/clinical phenotypes
➢ Screening for unique microdeletions and microduplications not associated with known syndromes
ARUP
Figure 2. Detection of genomic disorders. Detection of 22q.11.2 microdeletion syndrome and reciprocal 22q11.2 microduplication syndrome by Array CGH with FISH confirmation. (a1) Array CGH showing a loss in copy number of chromosome band 22q11.2 involving the 22q11.2 deletion syndrome region (red circle). (a2) FISH analysis shows lack of signal (red oval) for target probe on one chromosome 22, confirming the deletion (green signal is control probe, red signal is target probe). Insert-G-banded chromosome analysis showing the deletion on one chromosome 22 (black arrow). (b1) Array CGH showing a gain in copy number of chromosome band 22q11.2 involving the 22q11.2 duplication syndrome region (red circle). (b2) FISH analysis shows three signals for the target probe, confirming the duplication (green signal is control probe, red signal is target probe). Insert-G-banded chromosome analysis showing the duplication on one chromosome 22 (black arrow).