遗传性疾病的临床分子诊断

遗传病的分类
单基因遗传病（monogenetic disorders）， 又称孟德尔遗传病，如镰状细胞病，多囊 性肾病；
多因子遗传病（multifactorial inheritance disorders）如糖尿病，肿瘤，精神病；
染色体病（chromosome disorders）如21 三体
有利于对遗传病进行早预防、早诊断和早治疗， 从而达到减少或控制某些遗传病的发病、减轻 症状和改善预后的目的；
遗传病的分子诊断策略
直接诊断策略 (direct diagnosis)
直接揭示导致遗传病发生的各种遗传缺陷，包括DNA中碱基的 点突变、缺失、插入、倒位、重复或重排等结构变化，或者由 于结构变化与转录异常导致的基因表达量的改变等。
遗传性疾病的临床分子诊断
什么是遗传病（genetic disorders）
指完全或部分由遗传物质即DNA改变引起的 疾病。
几乎所有的疾病都受遗传物质的影响，这些 致病基因有的直接来自父母，有的来自后天 的随机突变或者环境致变；
典型的遗传病指由于遗传（inheritance）了 特殊的突变型基因而致病的一类疾病。
间接诊断策略 (indirect diagnosis)
通过对遗传标记的多态性判断染色体单倍型是否与致病基因连锁，从 而判断被检者患病的风险以及是否为致病基因携带者。
直 接 诊
断
静态突变
点突变
(stationary mutation)
突变的DNA分子能够 稳定地遗传，使子代 保持突变DNA的稳定性
从表型异常出发，找出导致 出现异常表型的异常功能蛋 白质，根据蛋白质的氨基酸 序列推导出编码DNA，最后 克隆和定位这种异常蛋白质 的编码基因。
2、定位克隆（positional cloning）
特点：根据目的基因在染色体上的位置进行的，无需预先知道基因的 DNA 顺序和其表达产物的有关信息
单
常染色体显性遗传
常染色体遗传
基
常染色体隐性遗传
因 遗
X连锁遗传
X连锁显性遗传
传
X连锁隐性遗传
病 Y连锁遗传
一、家系分析中的注意事项
1、无家族史的先证者不一定就是隐形遗 传病患者，有可能来自自发突变；
2、外显不全影响家系分析结果； 3、遗传异质性导致不同种类的遗传病被
认为是同一种遗传病； 4、选用的遗传标志不同，有可能得出不
致病基因关联的相对危险度。
第一节 单基因遗传病的分子诊断
单基因遗传病：一对等位基因控制，符 合孟德尔遗传规律，从亲代向子代垂直 传递的疾病。
目前已发现有6500种，其中超过1000种 可以进行基因分子诊断；
OMIM: Online Mendelian lnheritance in Man
一、家系分析
缺失
动态突变 (dynamic mutation)
突变的DNA在向子代传递 的过程中进一步发生改变， 主要以重复序列拷贝数的 -PCR/PCRRFLP/gene chip/PCR-ELISA 位点不明：PCR-SSCP/DGGE/DNA Sequencing/
线粒体遗传病（mitochondrial disorders）， 母系遗传
遗传病分子诊断的主要内容及意义
分析患者的核酸（DNA或RNA）、蛋白质、染 色体和某些代谢产物来揭示与该遗传病发生相 关的致病基因、基因型、基因突变、染色体核 型等；
对已知致病基因结构与功能分析，对未知致病 基因的定位。
连锁分析
通过覆盖密度适当的遗传标记在患病家系中进行 连锁分析，以此找到与某一遗传标记紧密连锁的
linkage analysis 致病基因座位，从而确定该基因在染色体上的粗
略位置。
关联分析 在可能的候选致病基因附近选择遗传标记，并在 relation analysis 患者和正常个体间比较，从而得到该遗传标记与
同的遗传方式的结论。
二、候选基因筛查
1、功能克隆（functional cloning）
2、定位克隆（positional cloning）
3、候选基因克隆（candidate gene cloning）
1、功能克隆（functional cloning）
Functional cloning involves using a known gene sequence as a probe to look for new gene sequences that may have similar functions, based on the similarity of sequence. Using this method of analysis, researchers can search through entire genomes to find genes of interest without having prior knowledge of their location. The genes, once putatively identified, can then be tested to see if their function is in fact similar to the initial gene of interest. This technique is useful when a given pathway or enzyme is present in one organism, and one wishes to identify the presence of a similar pathway or enzyme in a different organism.
小片段的变化可借鉴点突变检测方法
大片段异常：Southern blot/多重-PCR
根据DNA异常情况可直接检测 利用PCR/Southernblot检测DNA, RT-PCR/Northern blot检测mRNA, ELISA/Western blot/IH/p-Chip检测蛋白
间 接 诊 断