单基因遗传性疾病的分子诊断

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分子诊断原理和技术·单基因遗传性疾病的分子诊断
直接诊断策略和方法：
1、点突变的诊断
• 直接检测基因点突变：等位基因特异性寡核苷酸杂交 （ASO）、PCR－ELISA、等位基因特异性扩增（ASA）、 PCR－RFLP、基因芯片技术等；
• 基因背景未知的点突变：单链构象多态性（SSCP）、变 性梯度凝胶电泳 （ DEEG）、 异源双链分析 （HA）、 DNA序列测定、蛋白截短测试等。
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2、片段性突变的检测
• 片段性突变是指DNA分子中较大范围的碱基发生 突变，如Βιβλιοθήκη Baidu基的缺失、插入、扩增和重组。对于少 数核苷酸缺失或插入，可以采用检测点突变的方法， 而对于大的片段突变，则使用Southern印迹技术 和多重PCR技术。
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导致单基因病产生的基因突变类型
基因突变
点突变 密码子插入或缺失 移码突变 外显子缺失或重复 基因倒位 基因融合 动态突变
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Y连锁遗传病
• Y连锁遗传病的特点是男性传递给儿子，女 性不发病。
• 因Y染色体上主要有男性决定因子方面的基 因，其他基因很少，故Y连锁遗传病极少见。 目前已经知道的Y伴性遗传的性状或遗传病 比较少，肯定的有H－Y抗原基因、外耳道 多毛基因和睾丸决定因子基因等。
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• 单基因遗传病是指受一对等位基因控制的 遗传病，有6600多种，并且每年在以10-50 种的速度递增，单基因遗传病已经对人类 健康构成了较大的威胁。较常见的有红绿 色盲、血友病、白化病等。
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血友病基因分析
苯丙酮尿症的基因突变检测
脆性X综合症基因分析
遗传性耳聋基因检测
Y染色体性别基因分析
HLA低分辨基因分型检测
脱氧核糖核酸倍体分析
HLA中分辨基因分型检测
血细胞荧光原位杂交分析
HLA高分辨基因分型检测
未经处理的羊水细胞荧光原位杂交分析
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主要内容
1. 血红蛋白病 2. 杜氏肌营养不良症 3. 血友病 4. 苯丙酮酸尿症 5. 成年型多囊肾
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一、血红蛋白病
• 血红蛋白的构成：2条α珠蛋白（141aa）和 2条β珠蛋白（146aa）
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（一）珠蛋白基因簇的结构
• 血友病A。病因：血浆中抗血友病球蛋白减少，AHG即第Ⅷ因子凝血 时间延长。临床表现：轻微创伤即出血不止，不出血时与常人无异。
• 血友病B。病因：血浆中缺乏凝血酶成份PTC，即第Ⅸ因子。临床表 现同血友病A。
• 色盲。临床表现：全色盲对所有颜色看成无色，红绿色盲为不能区别 红色和绿色。
• 进行性肌营养不良。病因：为原发性横纹肌变性并进行性发展。临床 表现：初为行走笨拙，易跌到，登梯及起立时有困难，从仰卧到起立 必须先俯卧，双手撑地，再用两手扶小腿、大腿才能站起。进行性肌 肉萎缩，但一般不累及面部及手部肌肉。
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《医疗机构临床检验项目目录（2013年版）》
检验项目1462项： 一、临床体液、血液专业（360项） 二、临床化学检验专业（347项） 三、临床免疫、血清学专业（458项） 四、临床微生物学专业（152项） 五、临床分子生物学及细胞遗传学检验（145项）
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分子诊断的时机
症状后诊断 症状前诊断 产前诊断 着床前诊断
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五、临床分子生物学及细胞遗传学检验
1、感染性疾病分子生物学检验（89项） 2、疾病相关分子生物学及细胞遗传学检验
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遗传病的诊断方法可以简单的分为以下的四类： 1.分子水平的诊断：包括限制性片段长度多态性的酶切分析、
基因型和单体型的连锁和关联分析、基因的序列分析。 2.细胞水平的诊断：采用细胞遗传学技术进行染色体核型分
• α珠蛋白基因簇：16Pter -p13.3
• 先天性聋哑、白化病、苯丙酮尿症等。
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X连锁显性遗传病
• 特点：女性发病率高，这是由于女性有两 条X染色体，获得这一显性致病基因的概率 高之故，但病情较男性轻。男性患者病情 重，他的全部女儿都将患病。
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针对单基因病基因突变的分子诊断技术
DNA杂交 基因酶谱 连锁分析 寡核苷酸探针杂交 PCR 基因芯片 DNA测序
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单基因遗传病
• 常染色体显性遗传病 • 常染色体隐性遗传病 • X连锁显性遗传病 • X连锁隐性遗传病 • Y连锁遗传病
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间接诊断策略和方法：
• 采用多态性连锁分析的方法，寻找具有基 因缺陷的染色体、相关基因的等位基因型 和单倍体型等，并判定被检者是否有这条 存在基因缺陷的染色体、相关基因的等位 基因型和单倍体型等。
• 抗维生素D佝偻病、家族性遗传性肾炎等。
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X连锁隐性遗传病
• 特点：女性携带，男性患病。男性的致病基因只能随着X染色体传给 女儿，不能传给儿子，称为交叉遗传。
2、疾病相关分子生物学及细胞遗传学检验
染色体核型分析
染色体荧光原位杂交分析
脆性X染色体核型分析
羊水细胞染色体分析
高分辨染色体核型分析
绒毛组织染色体分析
姐妹染色体互换分析
染色体分析
21三体和性染色体多倍体检测
单基因遗传病基因突变检测
遗传性肌营养不良基因分析
α地中海贫血基因突变检测
肝豆状核变性基因分析
β地中海贫血基因突变检测
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温州医科大学
检验医学院、生命科学学院
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析，比如荧光原位杂交法。 3.蛋白质水平的诊断：采用生物化学方法分析异常表达的蛋
白质或代谢产物。 4.疾病动物模型的辅助诊断：建立相应的转基因疾病动物模
型，辅助诊断或判定人类疾病的致病基因。
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（25项） 3、肿瘤分子生物学检验（17项） 4、用药指导的分子生物学检验（10项） 5、其它（4项）
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常染色体隐性遗传病
• 致病基因为位于常染色体上的隐性基因，当隐性 基因纯合时才能发病。即隐性遗传病 单基因遗传 病患者，大多是由两个携带者所生的后代。
• 特点：男女发病机会均等，发病与性别无关；双 亲为无病携带者，子女发病概率为25%；常是越 代遗传；近亲婚配时，子女中隐性遗传病患病率 大为增高。
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• 所有遗传性疾病都与某种或多种基因的突 变有关，对这类疾病进行分子诊断有两种 策略可供选择：
1. 直接诊断策略； 2. 间接诊断策略
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遗传性疾病主要分为两大类：
1. 符合孟德尔遗传规律的单基因遗传病(特点: 病种多、在特定家系中发病率高、对群体 的影响小)
2. 不 符合孟 德尔遗 传规律 的多基 因遗传 病 （又称多因素性疾病，特点：病种相对较 少、不仅在特定家系中发病率高、而且对 群体的影响大）
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常染色体显性遗传病
• 位于常染色体上的两个等位基因中，如有 一个突变，这个突变基因的异常效应就能 显示发病。
• 特点：遗传与性别无关，男女发病机会均 等；患者双亲往往有一方为患者。
• 家族性多发性结肠息肉、多指、并指等。
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• 遗传性疾病分子诊断的直接策略就是通过 各种分子生物学技术直接检测导致遗传性 疾病的各种基因突变，如基因的缺失、插 入、倍增或者是点突变等遗传缺陷。因此 直接诊断的前提是被测基因已经克隆，其 核酸序列和结构已被阐明。
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