临床基因组学检验：染色体微阵列技术原理 与临床应用
微阵列技术及其在鉴定单基因和通路水平的关键生物标志物中的应用(一)
微阵列技术及其在鉴定单基因和通路水平的关键生物标志物中的应用(一)微阵列技术在鉴定单基因和通路水平的关键生物标志物中的应用微阵列技术是一种高通量的基因表达分析方法，通过同时测量上千个基因的表达水平，可以快速、准确地鉴定单基因和通路水平的关键生物标志物。
下面将以列点的方式具体介绍微阵列技术在该领域的应用：应用一：鉴定单基因的生物标志物•通过微阵列技术可以在大规模样本中筛选与特定疾病或生理状态相关的基因。
•首先收集病例和对照组的样本，并提取其中的RNA。
•利用微阵列芯片将RNA转录成互补的DNA，并标记上荧光。
•将标记的DNA与微阵列芯片上的特定DNA探针杂交，形成探针-靶序列的互补配对。
•通过扫描芯片上的荧光信号，可以检测每个基因的表达水平。
•通过比较病例组和对照组的表达数据，鉴定与疾病相关的单基因生物标志物。
应用二：鉴定通路水平的生物标志物•微阵列技术还可以在通路水平鉴定生物标志物。
•通路是由一系列相互作用的基因和蛋白质组成的生物功能网络。
•通过运用微阵列技术，可以同时检测通路中多个基因的表达变化。
•与单基因的鉴定类似，首先需要收集样本并提取RNA。
•利用微阵列芯片探针将每个基因的表达情况进行检测。
•在分析过程中，需要利用专业的通路分析软件将微阵列数据与通路信息进行整合。
•通过比较样本组和对照组的通路表达数据，可以鉴定与特定通路相关的生物标志物。
应用三：在药物研发中的应用•微阵列技术在药物研发中也有广泛的应用。
•在药物筛选过程中，可以利用微阵列技术鉴定与药物作用相关的生物标志物。
•首先，将细胞或动物模型分成药物处理组和对照组。
•提取样本的RNA，进行微阵列芯片的分析。
•通过比较两组的表达数据，找到与药物作用相关的基因或通路。
•进一步研究这些生物标志物，可以揭示药物作用机制，辅助药物研发。
应用四：个体化医学•微阵列技术在个体化医学中的应用也十分重要。
•通过微阵列技术可以鉴定不同个体的基因表达差异，帮助预测疾病风险和个体响应。
染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用指南(2023)解读PPT课件
高分辨率
该技术具有高分辨率的特点，能 够检测到较小的染色体变异，包
括微缺失、微重复等。
自动化程度高
染色体微阵列分析技术实现了自 动化操作，提高了检测效率和准
确性。
技术优势
检测范围广
该技术能够检测多种类型的染色 体变异，包括数目异常和结构异
常等。
准确度高
与传统的核型分析相比，染色体微 阵列分析技术具有更高的准确度和 灵敏度，能够检测到更小的染色体 变异。
采集时间
孕妇外周血样本应在孕12周后进行采集，以确保胎儿DNA在母 血中达到一定浓度。
采集方法
采用无菌技术抽取孕妇静脉血，避免溶血和污染。
样本制备
将抽取的血液样本进行离心分离，提取血浆中的游离DNA，并 进行纯化和浓缩处理。
芯片杂交与扫描
芯片选择
选择具有高分辨率、高灵敏度和高特异性的染色体微 阵列芯片。
临床应用前景
早期筛查
染色体微阵列分析有望应用于孕早期筛查，实现对染色体异常的 早期发现和干预。
精准诊断
该技术能够对染色体微小变异进行精准检测，有助于实现精准诊断 和个性化治疗。
遗传咨询
通过染色体微阵列分析，可以为孕妇提供更准确的遗传咨询，帮助 她们做出更明智的决策。
挑战与问题讨论
技术成本
目前染色体微阵列分析技术成本较高 ，可能限制其在临床的广泛应用。
杂交过程
将制备好的DNA样本与芯片进行杂交，确保杂交过程 充分且均匀。
扫描成像
使用高分辨率扫描仪对杂交后的芯片进行扫描，获取 高质量的荧光信号图像。
数据分析与解读
01
数据预处理
对扫描得到的荧光信号图像进行 预处理，包括背景校正、信号归 一化等。
染色体微阵列分析技术在胎儿遗传病诊断中的应用
·综述·《中国产前诊断杂志（电子版）》 ２０１６年第８卷第３期染色体微阵列分析技术在胎儿遗传病诊断中的应用顾莹１ 黄欢２ 孙丽洲２（１．连云港市妇幼保健院生殖遗传科，江苏连云港 ２２２００６；２．江苏省妇幼保健院产科，江苏南京 ２１００３６）【摘要】 染色体微阵列分析（ｃｈｒｏｍｏｓｏｍａｌｍｉｃｒｏａｒｒａｙａｎａｌｙｓｉｓ，ＣＭＡ）技术是一种通过对染色体进行全基因组扫描，发现染色体组的数目和结构异常的检测技术。
ＣＭＡ以其高分辨率、高效率、高自动化操作等优点，不仅能有效检测传统核型分析技术所能检测的染色体数目异常及非平衡性结构异常，还能检测染色体组亚显微结构水平上不平衡重排引起的拷贝数变异（ｃｏｐｙｎｕｍｂｅｒｖａｒｉａｔｉｏｎ，ＣＮＶ），成为现代临床遗传学常规诊断工具，并被引入到产前胎儿遗传疾病检测中。
本文将就产前胎儿遗传病、胎儿遗传病检测的技术回顾、ＣＭＡ技术的发展及在胎儿遗传病检测中的应用、优势和面临的挑战等做一个详细的综述。
【关键词】 染色体微阵列分析；产前诊断；遗传病；遗传咨询【中图分类号】 Ｒ７１４．５３ 【文献标识码】 Ａ犱狅犻：１０．１３４７０／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｊｐｄ．２０１６．０３．０１１ 遗传病指人体遗传物质（包括细胞核ＤＮＡ和核外线粒体ＤＮＡ）发生变异或可遗传性修饰而导致的疾病，可由亲代遗传给子代，故称遗传病。
在产前胎儿检测的遗传性疾病中主要包括染色体病、基因病、线粒体病等。
目前已发现的人类染色体异常超过１００００种［１］，主要包括数目异常，如唐氏综合征２１号染色体比正常多一条，女性先天卵巢发育不全缺少一条Ｘ染色体；部分染色体大片段结构变异，罗氏易位等；染色体亚显微结构的微缺失或重复，如１７ｑ２１．３１微缺失综合征和２２ｑ１ｌ．２微重复综合征。
染色体病对胎儿的危害尤其巨大，除极少数三体和性染色体异常可以存活下来，大多数的染色体数目异常均以流产、死胎而告终，而染色体结构异常则是引起新生儿出生缺陷非常重要的原因，包括智力低下、发育迟缓、多器官畸形等［２］，而目前尚无有效的治疗措施，因此需要及早准确检测和积极干预。
最新基因微阵列技术在临床医学上的应用-药学医学精品资料
基因微陣列技術在臨床醫學上 的應用
台大臨床所教授 陳炯年醫師
【本著作除另有註明外，採取創用CC「姓名標示－ 非商業性－相同方式分享」台灣2.5版授權釋出】
名詞解釋
基因微陣列技術 ( DNA Microarray) 臨床醫學
基因微陣列技術
又稱為生物晶片 高科技製品，結合分子生物學、材料學、
實例說明
/content/53x2238t15360210/
版 權 聲 明 頁 1
病人組織RNA
製備 RNA 標定 cDNA 加入 DNA array
製備RNA 標定 cDNA 加入
DNA array
出自WIKIPEDIA
生物資訊
發現相關基因
出自WIKIPEDIA
將尋獲之基因加入癌細胞製成細胞株
操控基因X
X
X
過度表達X基因細胞株
或
x
壓抑表達X基因細胞株
測試製成細胞株之特性
X
過度表達X基因細胞株
電機、微計算…。 可以用來快速偵測單一基因庫(Genome)內 的所有基因表現。
基因微陣列技術
目標 DNA (cDNA)
DNA 探針
晶片載台
基因微陣列技術
應用的方面很廣：
1. 可以用來偵測單一種細胞的改變
營養充足跟不足時的脂肪細胞
2. 用來比較正常細胞以及不正常細胞的差別
肝細胞以及癌化肝細胞的差別
臨床醫學
臨床醫學（Clinical Medicine）主要是根據基礎醫學的
基礎，對病患的問題(有關身體或心理的疑問、不適或 疾病)加以診斷、治療的學科。 Wikipedia
醫學字典的說明是「實際觀察及治療患者的有關事項
【培训课件-临床基因组学】_第五章 染色体微阵列分析-MYX-广州医学大学
DECIPHER: Database of Chromosomal Imbalance and Phenotype in Humans using Ensembl Resources. Firth, H.V. et al (2009). Am.J.Hum.Genet 84, 524-533 (DOI: /10/1016/j.ajhg.2009.03.010)
非等位基因同源性重组
Segmental cations (SDs) are segments of DNA with near-identical sequence.
In humans, chromosomes Y and 22 have the greatest proportion of SDs: 50.4% and 11.9% respectively
第二代DNA遗传标记：可变数目的串联重复 (VNTR)
人类基因组中存在很多的重复序列，分布于基因组多个部位。 重复单位数目变化很大，可能多达几十种等位基因。而且这样的 位点出现频率很高，遍布整个基因组。 6~12个核苷酸的VNTR称为小卫星 2~6个核苷酸的VNTR称为微卫星或短串联重复(STR)
Low copy repeats (LCRs), 10–300 kb in length
染色体微阵列技术(CMA)分为
微阵列比较基因组杂交 (array comparative genomic hybridization, array CGH)
和单核苷酸多态性微阵列
(single nucleotide polymorphism array,SNP array)
CytoScan® Optima Suite offers A minimum resolution of 1 MB for losses, 2 MB for gains, and 5 MB for LOH/AOH Increased coverage density (25 markers/100 kb) in 396 empirically selected regions relevant for prenatal research A built-in reference file made of CVS, amniocytes, cultured cells, POC, and blood samples
染色体微阵列分析技术(CMA)在产前诊断中的应用
基因组印记异常的案例分析
总结词
基因组印记异常是指基因组中某些基因的印记表达异 常，可能导致胎儿发育异常或疾病，CMA技术有助于 发现基因组印记异常。
原理
通过微阵列芯片与待测样本DNA进行 杂交，检测基因组中碱基序列的变异， 并将变异结果进行高分辨率的定位和 识别。
CMA技术的优势和局限性
优势
高分辨率、高灵敏度、高特异性、快速检测、可检测多种染色体异常和基因组变异。
局限性
无法检测染色体结构异常、无法检测单基因遗传病、无法检测线粒体基因组变异、存在假阳性或假阴性的可能。
印记异常研究
CMA技术能够用于印记异常 的深入研究，为疾病发病机 制和遗传学研究提供有力支 持。
03
CMA技术在产前诊断中的临床 价值
提高产前诊断的准确性和可靠性
CMA技术通过高分辨率的微阵列芯 片，能够检测到染色体的微小变异， 包括拷贝数变异和单核苷酸变异，从 而提高了产前诊断的准确性。
与传统的染色体核型分析相比，CMA 技术具有更高的灵敏度和特异性，能 够更准确地检测出染色体异常，避免 了漏诊和误诊的情况。
降低假阳性率和假阴性率
CMA技术能够更准确地检测出染色体 异常，从而降低了假阳性率和假阴性 率，避免了不必要的侵入性产前诊断 和终止妊娠。
CMA技术可以检测到染色体的微小变 异，而传统的染色体核型分析可能无 法检测到这些变异，因此CMA技术能 够更全面地评估胎儿的染色体异常风 险。
为遗传咨询和生育建议提供依据
CMA技术能够检测出罕见疾病， 如肌萎缩侧索硬化症、脊髓性肌 萎缩症等。
2023年版染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用指南ppt课件
技术优势与局限性
局限性-数据分析复杂性：产生大量的数据需要进行专业的生物信息学分析，对 数据解读和结果判断有一定的难度。
请注意，该扩展结果仅提供了染色体微阵列分析技术的概述部分，包括技术原理 、技术发展历程和技术优势与局限性。在实际应用中，还需进一步了解技术操作 细节、数据分析方法以及在产前诊断中的具体应用案例等内容。
分析总结
该案例展示了染色体微阵列分析技术与其他诊断技术联合应用的优势。在临床实践中，综合运用多种 诊断技术，可以更全面、更准确地评估胎儿的健康状况，为孕妇和家庭提供更全面的遗传咨询服务。
05
前景展望与未来研究 方向
技术改进与优化方向
提高分辨率和检测灵敏度
通过优化实验设计和分析算法，提高染色体微阵列分析技术的分辨 率和检测灵敏度，以更准确地检测染色体变异和基因缺陷。
探针杂交和信号检测
该技术利用特定设计的探针与样本DNA进行杂交，通过检测 杂交信号来识别染色体上的变异。
技术发展历程
1 2 3
第一代技术出现
早期的染色体微阵列分析技术主要基于比较基因 组杂交（CGH）原理，用于检测全基因组的拷贝 数变异。
第二代技术革新
随着技术的发展，出现了基于单核苷酸分辨率的 技术，如单核苷酸多态性（SNP）微阵列，提高 了分辨率和检测精度。
VS
分析总结
该案例提示，虽然染色体微阵列分析技术 具有高分辨率，但面对复杂染色体变异时 ，解读结果仍具有一定的挑战性。需要结 合其他临床信息和专业遗传咨询，进行综 合判断和决策。
案例三：与其他诊断技术的联合应用
案例描述
一位孕妇同时接受了染色体微阵列分析技术和超声检查，两者结果相互印证，更全面地评估了胎儿的 遗传和发育状况。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
微阵列比较基因组杂交技术及其应用
ｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍａｎｙ ｈｕｍａｎ ｄｉｓｅａｓｅｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｔｕｍｏｒｓ ａｎｄ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｓｅａｓｅｓ．Ｏｎｌｙ ｌａｒｇｅ ｃｏｐｙ ｎｕｍｂｅｒ ａｌｔｅｒａｔｉｏｎｓ ｃａｎ
芯片上进行竞争性杂交。然后，用共聚焦扫描装置 或带冷光源相机的光学设备扫描，获取图象和荧光 信号，并用专门的分析软பைடு நூலகம்进行数据处理和分析。 通过比较各染色体沿长轴方向上两种荧光信号的相 对强弱，判断待测染色体拷贝数的变化。
２ ａＣＧＨ的技术平台
根据探针（大插入基因组ＤＮＡ克隆、ｃＤＮＡ和 寡核苷酸ＤＮＡ）的差异，ａＣＧＨ芯片可以分为不同的 类型。 ２．１大插入基因组ＤＮＡ克隆ａＣＧＨ芯片：大插入 基因组ＤＮＡ克隆ａＣＧＨ芯片探针是１５０—２００ ｋｂ的 基因组ＤＮＡ，如细菌人工染色体（ｂａｃｔｅｒｉａｌ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ，ＢＡＣ）、酵母人工染色体（ｙｅａｓｔ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ，ＹＡＣ）和Ｐ１衍生人工染色体（ｐ１一ｄｅ－ ｒｉｖｅｄ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ，ＰＡＣ），以ＢＡＣ ａＣＧＨ芯 片为主。用ＢＡＣ ａＣＧＨ芯片进行分析时，仅需２００～ ４００ ｎｇ ＤＮＡ，且能对质量较差的ＤＮＡ样本进行分 析［２］。强大的探针提高了杂交信号、敏感性和信噪 比，ＢＡＣ ａＣＧＨ芯片能高敏感性和重复性地检测不 同大小的ＣＮＶｓ，包括单拷贝获得和缺失、纯合子缺 失和高水平扩增等，有利于癌基因的鉴定和医学遗 传学研究【３ Ｊ。由于ＢＡＣｓ是单拷贝载体，用标准的 ＢＡＣｓ制备方法扩增，产量低Ｈ Ｊ，ＰＣＲ可以大量地扩 增ＢＡＣｓ，但会出现选择性扩增，使某些片段缺失，而 不能提供足够的杂交信号，难以准确地检测杂合样 本中的单拷贝改变。当用连接子介导的ＰＣＲ进行 ＢＡＣｓ扩增时，由于ＢＡＣｓ很大，对于某些限制性内 切酶位点稀少的的ＢＡＣｓ，两相邻酶切位点间距离可 能超过高保真ＤＮＡ聚合酶的延伸长度而难以被扩 增”１；同时，也使点样液的黏度增高，会给准确点样 带来困难，通过减小ＢＡＣｓ的大小或点样前对ＢＡＣｓ 进行化学修饰会有助于问题的解决∞Ｊ。另外，ＰＣＲ 可能带来污染，给ＢＡＣｓ克隆的管理和鉴定带来困 难＂Ｊ。由于每个ＢＡＣ探针通常都含有数个基因，因 此难以把ＢＡＣ芯片的检测结果与特定的基因联系 起来，不过，通过使用含序列标签位点和／或已测序 的ＢＡＣｓ作为探针，可直接把ＣＮＶｓ定位于基因组序 列上‘４｜。 ２．２ ｃＤＮＡ ａＣＧＨ芯片：ｃＤＮＡ ａＣＧＨ芯片探针是 ０．５—２ ｋｂ的ｃＤＮＡｓ，容易获得。用ＰＣＲ扩增 ｃＤＮＡｓ克隆时，同样存在污染的可能。ｃＤＮＡ ａＣＧＨ 芯片的检测结果能直接把高水平的扩增或缺失与基 因的表达改变联系起来，然而，ｃＤＮＡｓ仅代表了外
染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用专家共识(完整版)
染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用专家共识（完整版）目前，G显带染色体核型分析技术仍然是细胞遗传学产前诊断的“金标准”，但该技术具有细胞培养耗时长、分辨率低以及耗费人力的局限性。
包括荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization，FISH)技术在内的快速产前诊断技术的引入虽然具有快速及特异性高的优点，但还不能做到对染色体组的全局分析。
染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis，CMA)技术又被称为“分子核型分析”，能够在全基因组水平进行扫描，可检测染色体不平衡的拷贝数变异(copy number variant，CNV)，尤其是对于检测染色体组微小缺失、重复等不平衡性重排具有突出优势。
根据芯片设计与检测原理的不同，CMA技术可分为两大类：基于微阵列的比较基因组杂交(array．based comparative genomic hybridization，aCGH)技术和单核苷酸多态性微阵列(single nucleotide polymorphism array．SNP array)技术。
前者需要将待测样本DNA与正常对照样本DNA分别标记、进行竞争性杂交后获得定量的拷贝数检测结果，而后者则只需将待测样本DNA与一整套正常基因组对照资料进行对比即可获得诊断结果。
通过aCGH技术能够很好地检出CNV，而SNP array除了能够检出CNV外，还能够检测出大多数的单亲二倍体(uniparental disomv，UPD)和三倍体，并且可以检测到一定水平的嵌合体。
而设计涵盖CNV+SNP检测探针的芯片，可同时具有CNV和SNP芯片的特点”。
2010年，国际细胞基因组芯片标准协作组(International Standards for Cytogenomic Arrays Consortium，ISCA Consortium)在研究了2 1 698例具有异常临床表征，包括智力低下、发育迟缓、多种体征畸形以及自闭症的先证者的基础上，发现aCGH 技术对致病性CNV的检出率为12．2％，比传统G显带核型分析技术的检出率提高了10％。
微阵列比较基因组杂交在临床细胞遗传诊断中的应用研究的开题报告
微阵列比较基因组杂交在临床细胞遗传诊断中的应用研究的开题报告一、研究背景与意义随着生物技术的不断发展，微阵列技术已经成为研究和诊断人类疾病的重要手段。
微阵列技术在研究基因表达、基因变异和基因调控等方面具有广泛的应用价值。
临床上，微阵列技术可用于疾病的预后或治疗效果预测，并且可以快速、精准地确定某些基因的表达水平或基因拷贝数变化，从而为临床细胞遗传诊断提供了有力的支持。
二、研究内容及方法本研究主要探讨微阵列比较基因组杂交技术在临床细胞遗传诊断中的应用。
具体方法如下：1.收集一组患有遗传疾病的患者样本，同时收集一组健康对照样本。
2.提取样本中的RNA，分别通过反转录和合成等方式制备荧光标记的cDNA。
3.用荧光标记的cDNA作为探针进行微阵列比较基因组杂交。
4.使用成像设备扫描芯片上的荧光标记信号，得到基因表达特征和基因拷贝数变化等信息。
5.利用生物信息学工具对得到的数据进行分析和解释，制作表格或图表展示。
三、预期目标及意义通过本研究可以达到以下预期目标：1.建立适用于临床细胞遗传诊断的微阵列比较基因组杂交技术。
2.运用该技术快速、准确地检测基因表达的变化和基因拷贝数的变化，为遗传疾病的诊断和治疗提供依据。
3.促进对遗传疾病的深入研究，加速遗传学、生理学和药理学领域的进展。
四、研究方案1.收集患有遗传疾病的患者样本和健康对照样本。
2.提取RNA，通过反转录和合成等方法制备荧光标记的cDNA。
3.用荧光标记的cDNA作为探针进行微阵列比较基因组杂交。
4.使用成像设备扫描芯片上的荧光标记信号，得到基因表达特征和基因拷贝数变化等信息。
5.利用生物信息学工具对得到的数据进行分析和解释，制作表格或图表展示。
6.总结分析结果，提出研究结论，撰写论文。
五、研究进度计划本研究的进度计划如下：第一年：收集患者样本和健康对照样本，提取RNA并制备荧光标记的cDNA。
第二年：进行微阵列比较基因组杂交实验，并使用成像设备扫描芯片上的荧光标记信号。
染色体微阵列分析技术(CMA)在产前诊断中的应用
3. VOUS：应建议父母行CMA 检测，通过家系综合分析以协助对胎儿检测结 11 果的判断。
（1）新发CNV：若有证据表明该区域内有疾病表型相关的功能基因，通常 认为是可能致病性；若该区域内无基因，通常认为是可能良性，也有可能目 前未发现其临床意义。 （2） 遗传性CNV： ①若胎儿父母有临床表型，且该区域内有疾病表型相关的功能基因，通常认 为该CNV 为可能致病性。 ②若胎儿父母无临床表型，通常情况下，可判断该CNV 为家族性良性CNV； 若胎儿CNV与亲代CNV 大小不同，且缺失或重复的范围扩大了，则应考虑 为可能致病性。此外，还需考虑不完全外显、临床表型差异（父母可能有亚 临床表现精选）ppt课的件 可能。
CMA芯片平台选择
5
基于微阵列的比较基因组杂交技术(aCGH)
优势：用户可根据需要设计并制作芯片 可针对特定区域设计高密度探针 以增加在该区域的检测灵敏度和特异性
单核苷酸多态性微阵列技术(SNP array)
优势：SNP 芯片除了带有拷贝数信息外， 还带有SNP 分型的信息； 可检测杂合性缺失（loss of heterozygous，LOH），从而用于检测
1
精选ppt课件
2 主要内容
➢ CMA在产前诊断中的应用概况 ➢ CMA芯片平台选择 ➢ CMA应用于产前诊断的临床指征 ➢ CMA检测前后的遗传咨询及结果解释
精选ppt课件
CMA在产前诊断中的应用概况
3
精选ppt课件
CMA在产前诊断中的应用概况
4 2013 年Hillman 等的meta 分析共涉及25 篇文献共18 113 例个体:
精选ppt课件
8
CMA检测前的遗传咨询
3. 检出疾病的遗传异质性：所检出的某些遗传性疾病由于外显率和表现度的差异， 在不同患者间临床表现可能存在很大的变异。 4. 可能检出与临床表型不相关的CNV：通过CMA 技术检测可能发现非亲生父亲、 近亲婚配、迟发性的遗传病或成人期发病的遗传病（如肿瘤），这些结果应该让孕 妇及家属选择是否被告知。
染色体微阵列分析技术在2600例流产物中的应用
染色体微阵列分析技术在2600例流产物中的应用彭继苹;袁海明【摘要】染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)是一种通过对染色体进行全基因组扫描来筛查染色体数目和结构异常的检测技术,是儿科和产前遗传诊断的常规工具,已被应用于流产病因分析.本研究应用CMA技术在全基因组水平分析引起流产的染色体异常情况,并评估该技术在临床流产中的应用价值.对收集的2600例流产样本进行CMA技术检测,成功检测了2505例,成功率高达96.3％,其中1021例用CytoScan Optima芯片进行检测,1211例用CytoScan 750K芯片进行检测,273例用CytoScan HD芯片进行检测.利用这3种芯片共检出967例(38.60％)样本发生染色体异常,其中通过CytoScan Optima芯片检出506例(50.00％),CytoScan 750K芯片检出388例(32.00％),CytoScan HD芯片检出73例(26.74％).在967例染色体异常中,有801例(82.83％)发生染色体数目异常,94例(9.72％)发生染色体结构异常,56例(5.79％)发生嵌合体,16例(1.65％)检出纯合区域.本研究结果表明,CMA可应用于临床流产物的遗传学诊断,是一种可靠、稳定、高分辨的技术,其检测结果能够对再生育风险评估提供指导.【期刊名称】《遗传》【年(卷),期】2018(040)009【总页数】10页(P779-788)【关键词】流产;染色体微阵列分析;染色体数目异常;染色体结构异常;嵌合体;染色体纯合区域【作者】彭继苹;袁海明【作者单位】北京金域医学检验实验室有限公司,北京 100010;广州金域医学检验中心有限公司,广州 510330【正文语种】中文自然流产是指妊娠不到28周、胎儿体重不足1000 g、胎儿及其附属物脱离母体而妊娠自行终止者。
妊娠12周之内终止者称为早期流产，临床上自然流产多表现为胎儿发育的停止。
染色体微阵列分析
染色体微阵列分析染色体微阵列分析是一种常用的遗传学检测方法，用于检测染色体序列的变异和异常。
它可以帮助医生和研究人员了解遗传疾病的发生机制，并为病人提供个性化的诊断和治疗方案。
本文将介绍染色体微阵列分析的原理、应用和潜在的风险。
染色体微阵列分析的原理是基于DNA微阵列技术，它可以同时检测数千个基因的表达量和染色体上的拷贝数变异。
在染色体微阵列分析中，首先需提取被检测者的DNA样本，然后将其转化为标记有荧光物质的cRNA（互补RNA）。
接下来，将cRNA与染色体上的DNA序列片段进行杂交反应。
最后，使用显微镜观察染色体上的荧光信号，以确定基因的表达量和染色体的结构变异。
染色体微阵列分析在临床应用中有着广泛的应用。
首先，它可以用于检测染色体异常，如染色体缺失、重复和倒位等。
这些异常往往与遗传疾病的发生密切相关，通过染色体微阵列分析可以及早发现这些异常，从而指导临床诊断和治疗。
其次，染色体微阵列分析可以用于评估肿瘤患者的染色体变异情况，以指导治疗方案的制定和预后的判断。
此外，它还可以用于检测染色体序列的失衡情况，如染色体局部缺失和重复，这对研究人员来说是非常有价值的。
然而，染色体微阵列分析也存在一定的风险。
首先，该技术需要高度专业的实验操作和数据解读能力，否则可能会导致错误结果的产生。
其次，因为染色体微阵列分析是通过检测基因的表达量和染色体序列的拷贝数来判断异常的，所以它可能无法检测一些基因变异，如染色体点突变和基因结构变异。
此外，染色体微阵列分析也存在着一定的伦理和隐私问题，因为它可以揭示被检测者的遗传信息，可能对个人和家庭产生潜在的影响。
因此，在进行染色体微阵列分析之前，需要对潜在的风险和益处进行综合评估，并充分考虑被检测者和家族的意愿。
同时，也需要进行必要的知情同意和隐私保护措施，以确保被检测者的权益和数据的安全。
综上所述，染色体微阵列分析是一种常用的遗传学检测方法，具有广泛的临床应用前景。
它可以帮助医生了解疾病的发生机制，并为病人提供个性化的诊断和治疗方案。
2023年版染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用指南解读ppt课件
该技术也可用于亲子鉴定和血缘关系确认。通过比对父母与胎儿的染色体微阵列数据，可 以确定亲子关系，为解决亲子关系争议提供科学依据。
技术操作流程
1. 样本采集
收集孕妇外周血或绒毛、羊水等胎 儿样本。
2. DNA提取
采用合适的提取方法，从样端修 复、加接术的专业性和复杂性，指南建议加强医生和技术人员的 培训和教育，提高行业整体的技术水平。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
技术在产前诊断中的重要性
提高诊断准确性
染色体微阵列分析技术能够检测到传统细胞学方法难以发现的微小 染色体变异，显著提高了产前诊断的准确性。
预测胎儿遗传疾病风险
通过该技术可以预测胎儿是否携带某些遗传疾病的风险，为家庭提 供生育决策的依据。
指导临床干预
产前诊断为阳性的病例，可以通过染色体微阵列分析技术进一步确 认变异类型和性质，指导临床采取合适的干预措施，保障母婴健康 。
2023年版染色体微阵列分析技术 在产前诊断中的应用指南解读
汇报人：XXX 2023-11-11
contents
目录
• 染色体微阵列分析技术概述 • 指南解读：染色体微阵列分析技术在产前
诊断的应用 • 与传统产前诊断方法的比较 • 临床实践与案例分析 • 未来展望与研究方向 • 结论与总结
01 染色体微阵列分析技术概 述
06 结论与总结
对指南的总体评价
01
全面性与前沿性
指南全面总结了染色体ห้องสมุดไป่ตู้阵列分析技术在产前诊断中的最新研究成果
，同时也兼顾了临床实践的各个方面，为医生提供了详尽的操作建议。
02
实用性与可操作性
指南在介绍技术原理的基础上，详细阐述了技术的操作步骤和流程，
微阵列比较基因组杂交技术在产前诊断中的应用
微阵列比较基因组杂交技术在产前诊断中的应用微阵列比较基因组杂交技术（array-CGH）在产前诊断中具有显著的应用价值。
array-CGH技术克服了传统染色体核型分析技术的局限性，具有高通量、高分辨率、快速的优点，一次实验即可检测待测样本整个基因组拷贝数的变化。
在遗传和环境因素共同影响下，大约3%的婴儿有严重的出生缺陷，其中5%～10%将会发展成智力障碍，所以产前诊断是优生优育的必要保障。
从20世纪60年代染色体显带技术发展以来，染色体核型分析就成为产前诊断的金标准。
该技术能够检测到染色体数量变化，平衡/不平衡易位，倒位和显微镜下可见的大片段缺失和重复等问题。
但目前该技术还存在一定的局限，如由于分辨率较低不能够检测出少于5Mb片段的染色体异常；同时，产前染色体（羊水，绒毛染色体）条带较少增加了异常检出的难度；诊断前需要细胞培养的过程延长了出最终报告的时间；对于结果的分析也依赖于检验人员的水平。
array-CGH技术在产前诊断中的应用主要包括以下几个方面：1. 检测染色体拷贝数变异：array-CGH技术可以检测到全基因组的染色体拷贝数变异，包括染色体的缺失和重复，这对于产前诊断具有重要意义，因为这些变异可能导致胎儿出生缺陷和遗传疾病。
2. 辅助诊断染色体疾病：array-CGH技术可以辅助诊断一些染色体疾病，如唐氏综合征、威廉姆斯综合征等。
这些疾病可以通过array-CGH技术检测到相关的染色体片段缺失或重复，从而帮助医生做出准确的诊断。
3. 预测胎儿的遗传风险：对于一些具有遗传风险的家庭，array-CGH技术可以帮助预测胎儿的遗传风险，如染色体微缺失或微重复等。
这些信息可以帮助医生评估胎儿的健康状况，并给出相应的建议和干预措施。
4. 基因定位和突变检测：array-CGH技术还可以用于基因定位和突变检测，对于一些单基因遗传病，如囊性纤维化、亨廷顿氏病等，array-CGH技术可以帮助定位相关基因的位置和检测突变。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Genetic/Genomic Disorders
Genomic disorders (number) Trisomy 21 Trisomy 18 Trisomy 13 Mosaic trisomies of other chromosomes
Genomic disorders (structure) More than 400 known disorders
longevity
More than 150 genes prevents cholesterol buildup
精确控制胚胎发育和分化的每一个步骤; 决定了个体的所有生命特征; 决定了个体患各种疾病的可能性.
遗传病：遗传物质发生突变所引起的疾病。 种类：确定的遗传疾病超过7000种。 1、单基因病--涉及一对基因，AR、AD、XR、XD、Y连 锁遗传病。隐性遗传4000，显性遗传3000。 2、多基因病--多对基因和环境共同作用所导致的疾病。 3、染色体病--数目异常及结构异常引起的疾病。 4、体细胞遗传病--体细胞突变如肿瘤。 5、线粒体病--线粒体功能异常为主要起因的一大类疾病。 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。
出生缺陷
出生缺陷
遗传因素
染色体异常（所有新生儿中，染色 体异常占0.92%，多为新发而非遗 传）
单基因突变（多为孟德尔遗传，少 数为新发）
环境因素（理、化、生物因素、生活方式）
遗传+环境因素
基因组：细胞核DNA成分和线粒体DNA分子的总和 基 因: 基因组内一个个具体的结构和功能单位 染色体：基因的载体
复，被収现广泛存在于人类基因组中[1,2]。已有大量研究证实CNVs
不许多疾病相关，包括数百种染色体微缺失、微重复综合征，是先
天畸形和神经収育障碍的主要遗传病因，包括智力低下(mental
retardation, MR)[3,4]，自闭症 (autism)[5-7], 精神分裂症
(Schizophrenia)[8,9]等。
该 文 档是极 速 P D编F 辑 器 生 ，成 如 果 想 去 掉 该 提 示访, 问请 并 下 ：载 h t t p w: / w//
染色体微阵列技术原理 与临床应用
一.出生缺陷概念及导致出生缺陷的主要原因（熟悉） 二.遗传病常见诊断方法及比较（重点掌握） 三.染色体微阵列技术临床应用（重点掌握） 四.病例分享（了解） 五.染色体微阵列技术局限性、结果判读及带来的挑战(了解)
Monogenic disorders Dominant (4,000) Recessive (3,000)
Multigenic disorders Genes + Environments
拷贝数发异(copy number variants, CNVs)指大于1 kb染色体发
异（基因组发异），包括核型分析检测丌到的基因组微缺失和微重
First-generation-Sanger method Novel sequencing techniques
传统核型分析技术
传统核型分析技术
是目前较为成熟的遗传性疾病诊断技术
染色体数量变化、平衡、不平衡易位、转位和显微镜下 可见的大片段缺失和重复。
绒毛活检取材
孕中期羊膜腔穿刺羊水 细胞培养
[1] Feuk et al. Hum Mol Genet, 2006,15(1):R57–66. [2] Freeman et al. Genome Res, 2006, 16:949–961. [3] Friedman et al. Am J Hum Genet, 2006, 79:500–513. [4] Wagenstaller et al. Am J Hum Genet, 2007, 81:768–779. [5] Marshall et al. Am J Hum Genet, 2008, 82:477–488. [6] Sebat et al. Science, 2007, 316:445–449. [7] The Autism Genome Project Consortium. Nat Genet, 2007, 39:319–328. [8] Stefansson et al. Nature, 2008, 455:232–236. [9] Walsh et al. Science, 2008, 320:539–543.
细胞核DNA: 46条染色体，30亿个碱基，编码21000个 基因。 线粒体DNA: 双链闭合环状分子，16569个碱基，编码 37个基因，编码2种rRNA、22种tRNA和13种氧化磷酸 化相关蛋白。
Progeria syndrome
A point mutation of the LMNA gene
一.出生缺陷概念及导致出生缺陷的主要原因
出生缺陷
也称先天异常，是指由于遗传因素、环境因素或两者 共同作用于孕前或孕期，引起胚胎或胎儿在发育过程中 发生解剖学结构和/或功能上的异常。 2012年卫生部统计我国出生缺陷率达5.6%，每年新增 出生缺陷患儿90-120万例。 随着二胎政策的全面放开，孕妇年龄增加及环境因素 影响，估计出生缺陷数量还会增加。 保守估计，我国有上千万的罕见病群体，几乎无法得 到有敁诊断和治疗，甚至遭到严重歧视。
பைடு நூலகம்
Fu et al. Identification of copy number variation hotspots in human populations. Am J Hum Genet. 2010;87(4):494-504.
二.遗传病常见诊断方法及比较
遗传病的诊断
染色体核型分析Karyotyping 荧光原位杂交 Fluorescence In Situ Hybridization (FISH) 染色体微阵列技术Chromosomal microarray analysis (CMA) MLPA和PCR相关技术 测序技术