基因检测在疾病诊断和监测中的作用

一、感染性疾病的诊断和治疗监测
2.基因组特点 共价封闭环状结构 标准株结核分枝杆菌基因组全长4.4kb,包含4000 个蛋白质编码基因和50个RNA编码基因
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
(1)重复序列：如IS6110，仅存于结核分枝杆菌复
合群细菌染色体上长1355bp的重复插入序列，具
有复合群特异性
一、感染性疾病的诊断和治疗监测 二、耐药监测与分子流行病学调查 三、医院获得性感染的监测与控制
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
• 分子生物学检验技术在感染性疾病中的应用主要包 括对病原生物进行鉴定、分型、耐药诊断和治疗过 程中的疗效监测等
• 检测核酸分子或蛋白质分子
• 目前已经应用于一些重要的感染性疾病，如结核病、
(2)蛋白质编码基因
(3)rRNA基因：每个细胞约含有103～104 个rRNA，
含有结核分枝杆菌高度保守的序列，也有分枝杆
菌种特异性序列
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
3.结核分枝杆菌核酸的检测
• 实验室检查手段主要包括标本直接涂片染色镜检、
分离培养鉴定以及血清学抗原检测方法
• 分子生物学理论和技术已经用于分枝杆菌的分子
• 药物敏感性试验 • 直接检测耐药基因
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
（二）乙型肝炎病毒 1.生物学特性及致病性 2.乙型肝炎病毒核酸的检测 3.变异株与耐药突变检测
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
1.生物学特性及致病性
• HBV对外界环境的抵抗力较强，且传染性较强
• 输血或注射是重要的传播途径
• HBV感染后潜伏期约2～6个月，HBV DNA在肝细胞内
（一）结核分枝杆菌 1.生物学特性与致病性 结核分枝杆菌复合群包括人结核分枝杆菌、牛分
枝杆菌、非洲分枝杆菌和田鼠分枝杆菌，其中前
三者对人类致病
人型结核分枝杆菌感染的发病率最高
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
• 结核分枝杆菌生长缓慢，增殖一代需15～20小时， 生长成可见菌落一般需4～6周 • 在组织细胞内大量繁殖引起炎症，菌体成分和代 谢物质的毒性以及菌体成分诱发的机体免疫损伤
病毒性肝炎、艾滋病、SARS、人禽流感等
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
（一）结核分枝杆菌
（二）乙型肝炎病毒 （三）人类免疫缺陷病毒 （四）SARS冠状病毒 （五）人禽流感病毒
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
（一）结核分枝杆菌 1.生物学特性与Leabharlann Baidu病性 2.基因组特点 3.结核分枝杆菌核酸的检测
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
• HIV诱发自身免疫性疾病及诱导细胞凋亡
• HIV导致CD8+T细胞丧失抗病毒活性等
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
2.HIV核酸的检测的分子生物学方法
•
•
原位杂交
PCR
•
• •
NASBA技术
bDNA技术 荧光定量RT-PCR技术
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（四）SARS冠状病毒
从SARS病人体内分离到的冠状病毒与任何以
结构和功能的研究中，并开始用于临床菌种和耐
药株的鉴定及监测
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
(1)结核分枝杆菌菌种鉴定：
• PCR菌种鉴定法
• PCR直接测序鉴定法 • PCR-DNA探针鉴定法 • PCR-基因芯片法
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
(2)药物敏感性试验与耐药基因检测：
缩短培养和鉴定的时间，及时指导临床选药
往确定特征的冠状病毒关系不密切，且该病毒的 有限区域的复制酶（rep）基因序列与其它冠状病 毒明显不同，因而被称为SARS相关冠状病毒。
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
（2）支链DNA（bDNA）技术：
一种核酸探针杂交标志信号放大技术 。
优点：稳定性和重复性较好，结果准确，操作简单，
将待测病毒裂解释放核酸后变性为单链，即
可进行检测 。
缺点：敏感性较低、检测范围窄而不适用于低水平病
毒的检测 。
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
3.变异株与耐药突变检测
（三）人类免疫缺陷病毒
1.形态结构与致病性
2.HIV核酸检测
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
1.形态结构与致病性 • HIV根据血清学反应和病毒核酸序列分为 HIV-1型、HIV-2型 • HIV结构分为 包膜、核心
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
HIV感染以侵犯CD4+T细胞为主 • HIV直接或间接损伤CD4+T细胞 • HIV抑制抗原递呈细胞功能
和诊断中的应用
第一节
标本来源
第一节
• DNA或RNA
标本来源
来自外周血、体液、分泌物和组织
如毛发、皮肤、肌肉、器官、肿瘤组织等
• 产前基因诊断标本：
羊水细胞 （16周～20周）
绒毛膜细胞 （7周～9周）
第二节
分子生物学技术在病原生物基
因组相关疾病研究和诊断中的应用
第二节
分子生物学技术在病原生物基因 组相关疾病研究和诊断中的应用
• 分子诊断不仅能早期对疾病作出确切的诊断，也能
确定个体对疾病的易感性，判别致病基因携带者并
对疾病的分期、分型、疗效监测和预后作出判断
• 分子诊断已成为实验诊断学的一个重要组成部分
第十一章
第一节 第二节
分子生物学技术的临床应用
标本来源 分子生物学技术在病原生物基因组
相关疾病研究和诊断中的应用
第三节 分子生物学检验技术在疾病研究
以游离DNA和整合到宿主细胞染色体的方式存在
• HBV分为8个基因型，A～H型
一、感染性疾病的诊断和治疗监测
2.乙型肝炎病毒核酸的检测 （1）荧光定量PCR技术：测定HBV病毒载量 HBV DNA 107拷贝/毫升，提示病毒复制活跃 HBV DNA <103拷贝/毫升、HBeAg转为阴性，ALT 正常的病人预后相对较好
第十一章
分子生物学技术的临床应用 樊绮诗 范 红
上海交通大学 四川大学
第十一章
分子生物学技术的临床应用
• 1953年Watson 和Crick 提出DNA双螺旋结构
模型 • • 1990年人类基因组计划正式启动 2001年2月科学家宣布完成人类基因组的全 部序列图
第十一章
分子生物学技术的临床应用
• HBV可能发生自然变异
• HBV在人体活疫苗接种和抗病毒治疗等压力下发生
变异
• HBV基因组的变异常引起病毒生物学特性的改变， 从而导致HBV感染发病机制的变化、血清学检测指 标的改变以及免疫逃逸，给乙型肝炎的诊断和治 疗带来困难
HBV耐药突变类型及其核苷酸、氨基酸变化
一、感染性疾病的诊断和治疗监测