分子生物学讨论课遗传病基因诊断ppt课件.pptx

人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论遗传病的基因诊断人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论遗传病基因诊断概念提出1978年，华裔美国学者简悦威（Yuet-Wai Kan）首次采用DNA重组技术成功进行镰状细胞贫血的产前基因诊断，标志着临床基因诊断的诞生。目前，基因诊断早已进入欧美各国的临床应用，不仅针对遗传性疾病，而且用于对一些感染性疾病和肿瘤的诊断。人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论基因诊断：用分子生物学的理论和技术，通过直接探查基因的存在状态或缺陷，从基因结构、定位、复制、转录或翻译水平分析基因的功能，从而对人体的状态与疾病做出诊断的方法。目标分子：是DNADNA或RNARNA。优点：直接直接与明确明确。人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论基因的基本结构人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论基因诊断的重要依据遗传物遗传物质改变质改变疾病或个疾病或个体表型的体表型的本质本质生物遗传生物遗传学基本规学基本规律律分子生物学分子生物学技术与方法技术与方法DNADNA或或RNARNA水水平变化平变化基因结构变基因结构变化即突变化即突变诊断依据诊断依据人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论基因诊断的特点高特异性：诊断目标高灵敏度：分子生物学方法结果稳定可靠：核酸的化学本质早期诊断性：分子遗传学规律应用广泛性：疾病与非疾病检查人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论基因诊断常用的分子生物学技术核酸分子杂交聚合酶链反应（PCR）DNA序列测定生物芯片/DNA芯片单链构象多态性（SSCP）限制性片段长度多态性（RFLP）单核苷酸多态性（SNP）人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论应用核酸分子杂交可进行基因的特异识别和分析核酸分子杂交基本原理：核酸分子杂交基本原理：核酸变性和复性理论核酸变性和复性理论核酸分子杂交核酸分子杂交核酸分子杂交核酸分子杂交基本过程基本过程基本过程基本过程样品和探针的制备样品和探针的制备预杂交和杂交预杂交和杂交结果的检测与分析结果的检测与分析人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论PCR技术是基因诊断的一种基础技术 PCR在基因诊断中的作用 从极少样品即可扩增出从极少样品即可扩增出从极少样品即可扩增出从极少样品即可扩增出肉眼可见的产物。肉眼可见的产物。肉眼可见的产物。肉眼可见的产物。放大待诊信号，提高检放大待诊信号，提高检放大待诊信号，提高检放大待诊信号，提高检测灵敏度测灵敏度测灵敏度测灵敏度 人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论DNA序列测定是最直接、最准确的因诊断技术目的：直接对致病突变基因的测序分析达直接对致病突变基因的测序分析达对疾病准确诊断和早期诊断对疾病准确诊断和早期诊断人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论DNA芯片技术是应用前景广阔的基因诊断技术生物芯片技术：根据生物分子间特异性相互作用，根据生物分子间特异性相互作用，将生化分析过程集成于芯片表面，从而实将生化分析过程集成于芯片表面，从而实现对现对DNADNA、RNARNA、多肽、蛋白质等各种生、多肽、蛋白质等各种生物成分的高通量快速检测分析物成分的高通量快速检测分析。常见芯片种类：疾病诊断芯片疾病诊断芯片个性化个性化用药芯片用药芯片人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论基因诊断策略诊断策略各不相同在分子发病机制水平上对不同疾病的区分人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论不同的基因诊断策略不同的基因诊断策略致病基因检测致病基因检测连锁遗传标志检测连锁遗传标志检测基因表达基因表达定量分析定量分析表型相关的系表型相关的系列基因克隆列基因克隆人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论遗传病的基因诊断基因诊断技术途径基因诊断技术途径：直接分析致病基因分子结构及表直接分析致病基因分子结构及表达是否异常的直接诊断途径；达是否异常的直接诊断途径；利用多态性遗传标志与致病基因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途径。进行连锁分析的间接诊断途径。人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论直接诊断：检测已知致病基因 必要条件：被检基因的突变类型与疾病发被检基因的突变类型与疾病发病有直接的因果病有直接的因果关系关系被检基因的正常分子结构已被被检基因的正常分子结构已被确定；确定；被检基因突变位点固定而且已被检基因突变位点固定而且已知。知。人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论应用：血红蛋白冰为例血红蛋白病血红蛋白病镰状细胞贫血病-地中海贫血-地中海贫血人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论血红蛋白结构血红蛋白结构血红蛋白是由血红蛋白是由4 4条条肽链（两个肽链（两个 和两和两个个 链）组成的。链）组成的。每条肽链都类似每条肽链都类似于肌红蛋白的肽于肌红蛋白的肽链，都结合一个链，都结合一个血红素。血红素。人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论镰状细胞贫血：镰状细胞贫血：临床表现：除贫血外,还呈现周期性疼痛危象;而各种原因引起的内脏缺氧使更多的红细胞镰变导致多发性肺、肾、肝、脑栓塞等严重合并症。人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论血红蛋白病血红蛋白病镰刀镰刀形细胞形细胞贫血症贫血症人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论镰状红细胞贫血分子机制镰状红细胞贫血分子机制人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析分析人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论镰状细胞贫血限制性酶切图谱镰状细胞贫血限制性酶切图谱人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论镰状红细胞贫血镰状红细胞贫血HBS-HBS-珠蛋白基因突变：珠蛋白基因突变：PCR-RE分析 MstII CCTGAGG-CCTGTGG人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论镰状细胞贫血镰状细胞贫血PCR-ASOPCR-ASO检测分析检测分析5-CTC CTG TGG AGA AGT CTG C 35-CTC CTG AGG AGA AGT CTG C 3人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论地中海地中海贫血：贫血：临床表现：小细胞低色素性溶血型贫血(中、重度)黄疸肝脾肿大(脾大明显)骨髓扩增发育迟缓合并感染Barts 水肿胎(地贫,宫内或出生后半小时内死亡)人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论-地中海地中海贫血：贫血：-地中海贫血地中海贫血是一种由于是一种由于-珠蛋珠蛋白基因突变导致肽白基因突变导致肽链合成减少或缺乏链合成减少或缺乏而产生的单基因遗而产生的单基因遗传血液病，多由传血液病，多由-珠蛋白基因点突变珠蛋白基因点突变所致。所致。人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论-地中海贫血的分子基础地中海贫血的分子基础人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论珠蛋白生成障碍性贫血珠蛋白生成障碍性贫血-珠蛋白基因突变：珠蛋白基因突变：PCR-RE分析 MaeI CAAG-CTAG人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论-地中海地中海地中海地中海贫血反向斑点印迹杂交示意图贫血反向斑点印迹杂交示意图贫血反向斑点印迹杂交示意图贫血反向斑点印迹杂交示意图人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论临床临床-地中海贫血基因诊断结果判读地中海贫血基因诊断结果判读654M/71-72M654M/71-72M17M/N17M/N EM/EM/EMEM41-42M/N41-42M/N人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论临床报告单样式临床报告单样式人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论-地中海贫血地中海贫血 地中海贫血的地中海贫血的基因缺陷主要为缺失基因缺陷主要为缺失型，型，基因共有四个基因共有四个(父源和母源各两个父源和母源各两个)，缺失一个为静止型，缺失一个为静止型，缺失两个为标准型，缺失两个为标准型，缺失三个为缺失三个为HbH(4)HbH(4)病，缺失四个为病，缺失四个为HbBarts(4)HbBarts(4)胎儿水肿胎儿水肿(死胎死胎)。人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论多重多重GAP-PCRGAP-PCR检测分析检测分析M DNA Marker1.(/)1.8kb2.(/-4.2)1.8kb;1.6kb3.(/-3.7)2.0kb;1.8kb4.(-4.2/-SEA)1.6kb;1.3kb 5.(-3.7/-SEA)2.0kb;1.3kb6.(/-SEA)1.8kb;1.3kb M 1 2 3 4 5 6 M -珠蛋白基因珠蛋白基因型型PCRPCR产物片段产物片段长度长度-3.72.0kb 1.8kb-4.21.6kb-SEA1.3kb人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论临床报告单样式临床报告单样式人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司主编：傅一明主编：傅一明 闫立安闫立安 制作编审：制作编审：黎志远黎志远黎志远黎志远 李伟民李伟民风湿性疾病概论风湿性疾病概论-地中海贫血点突变基因检测地中海贫血点突变基因检测Wild typeCSMWSMQSM临床意义：临床意义：临床意义：临床意义：作为作为作为作为 -地中海贫地中海贫地中海贫地中海贫血三种缺失型的补血三种缺失型的补血三种缺失型的补血三种缺失型的补充，对怀疑充，对怀疑充，对怀疑充，对怀疑 -地地地地中海贫血有漏诊的中海贫血有漏诊的中海贫血有漏诊的中海贫血有漏诊的患者进行患者进行患者进行患者进行 CSCSCSCS、QSQSQSQS、WSWSWSWS点突变点突变点突变点突变的的的的诊断（课同时检诊断（课同时检诊断（课同时检诊断（课同时检测），测），测），测），确定具体的确定具体的确定具体的确定具体的基因突变类型基因突变类型基因突变类型基因突变类型QSNCSNWSNQSMCSMWSM