《基因诊断》PPT课件(I)

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1、第二十一章基因诊断人类对于“大多数疾病的病因在于基因”的观念已达成共识，正是这种认识与现代分子生物学技术相结合而形成了现代医学的一个新的领域——基因诊断和基因治疗。第一节基因诊断概述传统的疾病诊断：临床学诊断、辅助检查（影像学诊断、血清学诊断、病理学诊断）。它们都是以疾病的表型改变为依据的，然而表型的改变在许多情况下不是特异的，且出现时间较晚，因此常不能及时明确地诊断。近年来随着分子生物学与分子遗传学的迅速发展，人们清楚地认识到生命的物质基础——基因的改变才是导致各种表型改变，进而引起疾病的根本原因，这开创了疾病诊断学新途径，产生了基因诊断新技术，并迅速的到

2、了广泛的重视和应用。nucleusGeneDiagnosistranscriptiontranslationFourtypesofdiagnosisClinicalmanifestationBiologicalDiagnosisSerumDiagnosisClinicalDiagnosis1976年加州大学旧金山分校的华裔科学家YWKan采用核酸分子杂交首次对一例α珠蛋白生成障碍性贫血进行诊断，从而揭开了分子生物学技术应用于临床诊断的序幕。一、基因诊断的概念基因诊断（genediagnosis）是以DNA或RNA为诊断材料，通过检查基因的存在、缺陷或表达异常

3、，对人体状态和疾病作出诊断的方法与过程。二、基因诊断的基本原理基因诊断的基本原理是通过检测DNA或RNA的结构变化与否，量的多少及表达功能是否正常，以确定被检查者是否存在基因水平的异常变化，以此作为基因诊断的依据。也就是检测DNA或RNA质和量的变化。三、基因诊断的基本步骤首先分离、扩增待测DNARNA片段，然后利用适当的分析手段，区别或鉴定DNA或RNA的结构或表达异常。目前常用的分析手段有很多，包括PCR技术、核酸分子杂交及DNA序列分析,遗传多态性分析（包括RFLP、STR、SNP分析）等。通过分析判断被检者是否有基因水平的异常变化，从而诊断出被检者

4、是否患有基因病，或具有某种疾病的易感性。第二节基因诊断技术的方法学基因诊断技术方法：利用多态性遗传标志与致病基因进行连锁分析的间接诊断方法；直接分析致病基因分子结构及表达是否异常的直接诊断方法。一、利用遗传标志连锁分析间接检测遗传病连锁是指同一条染色体上相邻近的基因一起被遗传。连锁分析就是利用与致病基因相连的某些基因作为遗传标志，通过鉴定遗传标志的存在来判断个体是否带有致病基因。优点：无需更多了解致病基因结构及其分子机制缺点：间接诊断，存在不确定性（遗传标志所带的信息有限、新突变、基因重组、家系成员不完整）（一）用于连锁分析的遗传标志1、遗传标志特点（1）不

5、同个体之间存在高度的多态性；（2）需要获得足够数量的家系成员样本；（3）标志基因与致病基因相连锁，两者之间的距离尽可能靠的近，减少重组或交换现象导致的错误诊断。多态性是指在一个特定的基因位座上，存在两个或两个以上的等位基因，且其中任何一个在人群中的频率大于1%（如小于1%常认为是异常突变）。大于10%的人群常见多态位点的应用价值更大。在生物进化过程中形成的，本身并不致病或与遗传病有直接联系，故称为“中性突变”。人类的23对染色体中，每一条上都带有许多遗传多态性位点，其中一些位点在染色体上的位置与致病基因靠的很近，甚至连锁在一起遗传，并且呈孟德尔式遗传。因此，

6、可利用这一多态性位点作为遗传指示标记。2、连锁遗传标记第一代遗传标记—限制性酶切片段长度多态性(RestrictionFragmentLengthPolymorphism,RFLP)第二代遗传标记—短串联重复序列(shorttandemrepeats，STR)第三代遗传标记—单核苷酸多态性(singlenucleotidepolymorphism，SNP)限制性片段长度多态性（RFLP,1980）在同种生物的不同个体间出现不同长度限制性片段长度类型。当DNA序列的差异发生在限制性内切酶的识别位点时使基因组DNA经限制性内切酶水解发生片段数目改变时称为点多态性

7、，而当DNA片段的插入、缺失或重复致使基因组DNA经限制性内切酶水解发生片段长度改变时称为序列多态性。大小VNTR（数目可变串联重复序列,VariableNumberofTandemRepeats)酶切，电泳后的检测结果在某一特定的家庭中，如果某一致病基因与特定的多态性片段紧密连锁，就可用这一种“遗传标记”来判断家庭成员或胎儿的基因组中是否携带有致病基因。亨廷顿舞蹈症（Huntington）成为第一个使用RFLP定位的遗传病。缺点：数目少，多态性不够高，在染色体上分布不均匀；成本昂贵，操作繁琐，不易发展到自动化水平。1992年，Welssenbanch等以S

8、TR为标记的第二代连锁图取代了RFLP连锁图。短串联