分子诊断学遗传性疾病的分子诊断ppt课件.ppt

Chapter 15 遗传性疾病的分子性疾病的分子诊断断1.1.There are many different techniques that can be used to diagnose the globin gene mutations,including gap-PCR,ARMS-PCR,and RE analysis of amplified product.globin：球蛋白：球蛋白Key Points2.2.Hemophilia is a congenital disease of the coagulation disorders which constitute recessive disorders linked to chromosome X.The study was carried out by the SSCP,RELP,Southern blot,VNTR,and STR.hemophilia：血友病；：血友病；congenital disease：先天性疾病；：先天性疾病；coagulation：凝固，凝：凝固，凝结；recessive：隐性性3.3.Two multiplex PCRs are constructed in which 9 exons can be amplified simultaneously,and 98%of all deletions can be identified.multiplex：多：多样化；化；exon：外：外显子；子；simultaneously：同：同时地；地；deletion：缺失：缺失4.4.Phenylketonuria is an inborn error of metabolism resulting from a deficiency of phenylalanine hydroxylase.There are many techniques that can be used to mutation screening,such as PCR-STR,PCR-SSCP,PCR-RFLP,PCR-DGCE,and so on.Phenylketonuria：苯丙：苯丙酮尿尿phenylalanine hydroxylase：苯基丙氨酸：苯基丙氨酸羟化化酶5.5.Cystic fibrosis(CF)is caused by mutations in the CFTR gene.Five tests are most frequently used:resctriction enzyme analysis,the heteroduplex analysis,ARMS,reverse hybridization and OLA.Cystic fibrosis：囊胞性：囊胞性纤维症症heteroduplex：异源双：异源双链核酸分子核酸分子Hybridization：杂交交6.6.Huntingtons disease(HD)involves a polymorphic(CAG)repeat sequence located in exon 1 of the IT15 gene at 4p16.3.HD can be accurately confirmed or excluded by PCR-based assay.Huntingtons disease(HD)：亨廷：亨廷顿病病7.7.Fragile X disease results from trinucleotide(CGG)repeat expansions.At present,diagnostic procedures of fragile X disease are based on Southern blotting and on PCR amplification.Fragile X disease：脆性：脆性X综合征合征 trinucleotide：三核苷酸：三核苷酸8.8.Two major technologies are in use for PND and PGD:PCR for monogenic diseases and FISH for chromosomal aberrations.monogenic：单基因的基因的9.遗传性疾病的分子性疾病的分子诊断（断（molecular diagnosis of genetic disease）是指通）是指通过分分析患者体内析患者体内遗传物物质结构或表达水平的构或表达水平的变化，化，对人体健康状人体健康状态和疾病做出或和疾病做出或辅助助诊断的方断的方法。法。10.评估基因的估基因的存在和缺存在和缺陷通陷通常以常以DNA为材料材料评估基因的估基因的表达量表达量则以基因以基因转录或翻或翻译RNA/蛋白蛋白质为对象象11.Section 1 遗传性疾病分子性疾病分子诊断的策略断的策略所有所有遗传性疾病都与某种或多种基因的突性疾病都与某种或多种基因的突变有关。有关。基因突基因突变的概念：的概念：遗 传 物物 质 的的 各各 种种 遗 传 性性 改改 变 称称 基基 因因 突突 变（mutation），其其实质是是核核苷苷酸酸的的增增添添、缺缺失失、替代、替代、颠倒和倒和转位。位。12.自然条件自然条件 自自发突突变人人为干干预 诱发突突变携携带突突变的生物个体或群体称的生物个体或群体称为突突变体体（mutant）对遗传性疾病的分子性疾病的分子诊断有三种策略可供断有三种策略可供选择：1.直接直接诊断策略；断策略；2.基因多基因多态性性连锁分分析；析；3.基因突基因突变的定量的定量13.1直接直接诊断策略断策略通通过分子生物学技分子生物学技术直接直接检测导致致遗传性疾病的各性疾病的各种基因突种基因突变。因此其因此其前提前提是被是被测基因已基因已经被克隆，被克隆，其核酸序列和机构已被其核酸序列和机构已被阐明。明。1.点突点突变的的诊断：即断：即DNA分子中的一个碱基被另一分子中的一个碱基被另一个碱基所替个碱基所替换，其后果取决于替，其后果取决于替换的性的性质和位置和位置14.点突点突变背景清楚或部分清楚：背景清楚或部分清楚：allele specific oligonucleotide,ASO、PCR-ELISA、allele specific amplification,ASA、PCR-RFLP、基因芯片、基因芯片点突点突变背景未知：背景未知：single-strand conformational polymorphism,SSCP、denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE、heteroduplex analysis,HA、DNA序列序列测定、定、protein truncation test,PTT15.2.片段性突片段性突变的的检测：指：指DNA分子中分子中较大范大范围的的碱基碱基发生突生突变方法：方法：Southern blotting、多重、多重PCR16.2基因多基因多态性性连锁分析分析间接接诊断，在家系中断，在家系中进行行连锁分析和关分析和关联分析分析单核苷酸多核苷酸多态性（性（single nucleotide polymorphism,SNP）,第第3代代遗传标记17.18.3基因突基因突变的定量的定量诊断断19.Section 2 遗传病的分子病的分子诊断断1血血红蛋白病蛋白病血血红蛋白病（蛋白病（hemoglobinopathy,Hb）是由于）是由于编码血血红蛋白的基因异常而蛋白的基因异常而发生的一生的一类遗传性性贫血病。血病。20.主要分主要分为两大两大类：1.异常血异常血红蛋白病，蛋白病，Hb发生生结构上的异常，构上的异常，导致致贫血病，例如血病，例如镰刀状刀状细胞胞贫血血21.2.地中海地中海贫血，构成血，构成Hb的蛋白部分的蛋白部分-珠蛋白的合成珠蛋白的合成降低或消失，也称珠蛋白合成障碍性降低或消失，也称珠蛋白合成障碍性贫血血22.23.珠蛋白基因珠蛋白基因&珠蛋白基因珠蛋白基因24.u镰刀状刀状细胞胞贫血（血（sickle cell anemia）1.镰刀状刀状细胞胞贫血的分子机制血的分子机制第一个成功在分子水平得以解第一个成功在分子水平得以解释的人的人类疾病疾病25.26.2.镰刀状刀状细胞胞贫血的分子血的分子诊断方法断方法最常用的是限制性内切最常用的是限制性内切酶法（法（RE）27.u地中海地中海贫血（血（thalassemia）由于珠蛋白基因由于珠蛋白基因缺失或突缺失或突变导致某种致某种珠蛋白珠蛋白链合成合成速率降低速率降低，造成，造成链和非和非链合成合成不均衡不均衡，引，引起溶血性起溶血性贫血。血。按照合成速率降低的珠蛋白按照合成速率降低的珠蛋白类型分型分为、地地中海中海贫血血28.l-地中海地中海贫血（血（-thalassemia）0地地贫是是链完全不能合成者完全不能合成者+地地贫是部分是部分链合成者合成者Hb Barts 水水肿综合征合征 HbF为2 2 链减少形成减少形成 4聚体聚体 HbH病病 HbA为2 2 链减少减少,形成形成4聚体聚体 具有具有较高高的氧的的氧的亲合力，使合力，使组织供氧不足供氧不足导致致贫血血29.1.地中海地中海贫血的分子机制血的分子机制缺失型缺失型+地地贫 0地地贫1）+地地贫：左左侧缺失：缺失：2基因基因右右侧缺失：缺失：2基因基因3端和端和1基因基因5端构成端构成 融合融合基因基因30.2)0地地贫缺失缺失珠蛋白到珠蛋白到1基因基因5端缺端缺25kb只有只有基因缺基因缺17.4kb 和和基因缺基因缺17.5kb 缺失缺失2基因和基因和1基因基因5端缺端缺5.2kb31.32.3）非缺失型）非缺失型地地贫中国人非缺失型中国人非缺失型HbH病病病因：病因：2基因的基因的125位密位密码子子CTG（亮）突（亮）突变CCG（脯（脯),妨碍妨碍1 1二聚体的形成，二聚体的形成，导致致贫血血2.分子分子诊断方法断方法PCR法、法、ARMS法、法、ASA法、法、SSCP法、等位基因法、等位基因特异性特异性扩增技增技术（ASPCR）法）法 33.1）重型）重型地中海地中海贫血：血：0/0 和和0/+链合成减少，合成减少，链合成增加，合成增加，HbF对氧氧亲和力高，和力高，是是组织缺氧缺氧2）轻型型地中海地中海贫血：血：0/A 和和+/A3）地中海地中海贫血：血：和和基因缺失基因缺失导致致链、链不能合成不能合成 地中海地中海贫血血是是珠蛋白珠蛋白基因突基因突变和部分缺失和部分缺失导致致链合成速率合成速率降低。降低。34.地中海地中海贫血的分子血的分子诊断方法断方法PCR-RDB法、法、PCR-ASO法、法、ASPCR法、突法、突变寡寡核苷酸延伸核苷酸延伸扩增增PCR（mutant oligonucleotide extention amplification,MOEA）法、多重等位）法、多重等位基因特异基因特异PCR（multiplex allele specific PCR，MAS-PCR）法、基因芯片法）法、基因芯片法35.2血友病（血友病（hemophilia）多数凝血因子是蛋白多数凝血因子是蛋白质，由其有关的基因，由其有关的基因编码。由。由于于这些基因的缺陷而使其中某一凝血因子蛋白表达些基因的缺陷而使其中某一凝血因子蛋白表达降低或缺失即造成血友病降低或缺失即造成血友病36.1.甲型血友病甲型血友病概念：抗血友病球蛋白（概念：抗血友病球蛋白（antihemophilic globulin,AHG)遗传性缺乏所致性缺乏所致临床表床表现：出血不止：出血不止分子基分子基础：F 由由26个外个外显子（子（9kb）25个内含子个内含子（177kb）编码2351个氨基酸个氨基酸37.38.分子分子诊断方法：断方法：基因倒位基因倒位检测和非基因倒位和非基因倒位检测基因倒位基因倒位检测：LD-PCR（长距离距离PCR）非基因倒位非基因倒位检测：PCR-RFLP法、法、VNTR法、法、STR法、法、PCR-SSCP法法39.2.乙型血友病乙型血友病概念：凝血因子概念：凝血因子 即血即血浆凝血活成分（凝血活成分（PTC）遗传性缺乏性缺乏临床表床表现：出血部位：肌肉、关：出血部位：肌肉、关节、深部、深部组织分子基分子基础：F，长度度34kb，8个外个外显子和子和7个内含个内含子以及子以及侧翼翼顺序中序中调控区域构成控区域构成40.分子分子诊断方法：断方法：直接和直接和间接方法接方法检测直接直接检测方法：直接方法：直接测序法、基因芯片法和毛序法、基因芯片法和毛细管管电泳泳间接接检测方法：方法：RFLP法、法、SSCP法、法、DGGE法、法、双脱氧指双脱氧指纹图谱、变性高效液相色性高效液相色谱法法41.3肌肌营养不良症（养不良症（hemophilia）主要有杜氏肌主要有杜氏肌营养不良症（养不良症（Duchenne muscular dystrophy,DMD）和）和贝氏氏营养不良症（养不良症（Becker muscular dystrophy,BMD）发病机制：抗肌萎病机制：抗肌萎缩蛋白基因的突蛋白基因的突变导致肌致肌细胞膜胞膜上的抗肌萎上的抗肌萎缩蛋白蛋白发生生结构和功能的改构和功能的改变所致所致42.43.抗肌萎抗肌萎缩蛋白基因：蛋白基因：DMD基因包括基因包括79个外个外显子子和和78个内含子，全个内含子，全长约2.3106bp，是目前已知人，是目前已知人类最大的基因最大的基因分子分子诊断方法：断方法：多重多重PCR技技术44.45.短串短串联重复序列（重复序列（short tandem repeat,STR）连锁分析分析定量定量PCR技技术RT-PCR技技术46.4苯丙苯丙酮尿症（尿症（phenylketonuria,PKU）主要是由于肝内苯丙氨酸主要是由于肝内苯丙氨酸羟化化酶（phenylalanine hydroxylase,PAH）严重缺失所致的苯丙氨酸代重缺失所致的苯丙氨酸代谢异常，异常，为常染色体常染色体隐性性遗传病病临床表床表现：智力障碍、色素减少、尿特殊气味及神：智力障碍、色素减少、尿特殊气味及神经和精神症状和精神症状47.48.分子分子诊断方法：断方法：PCR-STR连锁分析分析PCR-RFLP多重多重ASPCR法法PCR-DGGE法法49.5囊性囊性纤维化（化（cystic fibrosis,CF）由囊性由囊性纤维化穿膜化穿膜传导调节因子（因子（cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR）基因突）基因突变所致所致临床表床表现：极易：极易发生呼吸道感染而引起气道梗阻及生呼吸道感染而引起气道梗阻及呼吸功能不全，多数患者呼吸功能不全，多数患者仅能成活数年到能成活数年到10余年余年50.51.分子分子诊断方法：断方法：PCR-SSCP法法HA法法ARMS法法反向反向杂交（交（reverse hybridization）结合合酶联免疫法免疫法OLA法法基因芯片法基因芯片法52.6亨廷亨廷顿病（病（Huntingtons disease,HD）是一种有是一种有IT15基因上基因上CAG重复序列异常重复序列异常扩展所展所致常染色体致常染色体显性性遗传的以舞蹈运的以舞蹈运动为主要特征的神主要特征的神经退行性疾病。退行性疾病。临床表床表现：进行性行性恶化的运化的运动、认知及精神障知及精神障碍的三碍的三联征。征。53.7脆性脆性X综合征合征(fragile X syndrome,FraX)遗传性智力缺陷疾病性智力缺陷疾病FMR-1基因基因分子分子诊断方法：断方法：Southern blottingPCR法法微微卫星序列分析法星序列分析法54.Section 3 产前（包括胚胎植入前）前（包括胚胎植入前）遗传缺陷缺陷的分子的分子诊断断产前前诊断（断（prenatal diagnosis,PND）就是在）就是在胎儿出生以前，通胎儿出生以前，通过对某些特异基因某些特异基因进行分析，以行分析，以判断胎儿是否有某种判断胎儿是否有某种遗传性疾病的手段。性疾病的手段。植入前植入前遗传学学诊断（断（preimplantation genetic diagnosis,PGD）55.1染色体异常分子染色体异常分子诊断断1.荧光原位光原位杂交（交（FISH）2.比比较基因基因组杂交交3.间期染色体期染色体转化化56.2单基因病的基因病的产前（植入前）分子前（植入前）分子诊断断1.PND和和PND可可诊断的断的单基因病基因病2.PND和和PND诊断断单基因病的分子基因病的分子诊断技断技术巢式巢式PCR全基因全基因组扩增（增（WGA）多重多重PCR荧光光PCR突突变分析法分析法57.后面内容直接后面内容直接删除就行除就行资料可以料可以编辑修改使用修改使用资料可以料可以编辑修改使用修改使用资料料仅供参考，供参考，实际情况情况实际分析分析58.主要主要经营：课件件设计，文档制作，文档制作，网网络软件件设计、图文文设计制作、制作、发布广告等布广告等秉着以秉着以优质的服的服务对待每一位客待每一位客户，做到，做到让客客户满意！意！致力于数据挖掘，合同致力于数据挖掘，合同简历、论文写作、文写作、PPT设计、计划划书、策划案、学、策划案、学习课件、各件、各类模板等方方面面，模板等方方面面，打造全网一站式需求打造全网一站式需求59.感感谢您的您的观看和下看和下载The user can demonstrate on a projector or computer,or print the The user can demonstrate on a projector or computer,or print the presentation and make it into a film to be used in a wider fieldpresentation and make it into a film to be used in a wider field60.