基因诊断与基因治疗课件

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1、1第二十一章基因诊断与基因治疗GeneticDiagnosisandGeneTherapy2基因变异致病类型内源基因的变异基因结构突变基因表达异常外源基因的入侵3第一节基因诊断概念和特点基因诊断的常用技术方法基因诊断的应用4一、基因诊断的概念和特点概念利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法，直接检测基因结构及其表达水平是否正常，从而对疾病作出诊断的方法。5特点针对性强特异性高灵敏度高适用性强，诊断范围广6二、基因诊断的常用技术方法核酸分子杂交技术1.限制性内切酶酶谱分析法2.DNA限制性片段长度多态性（restrictionfragmentlengthpolymorphism，R

2、FLP）分析3.等位基因特异寡核苷酸探针（allelespecificoligonucleotide，ASO）杂交法聚合酶链反应（PCR）基因测序基因芯片7（一）核酸分子杂交技术来源不同、具有互补碱基序列的核酸（DNA或RNA）单链在适宜条件下互补配对形成杂化双链结构。选用已知顺序片段作为探针，经放射性同位素或非放射性物质标记后，再与未知的目的核酸链进行杂交反应。分离已杂交和未杂交的标记核酸片段，通过标记信号的检测对未知的目的核酸链进行定性、定量分析。8×MstⅡ酶切位点(GCTNAGG)5´3´正常基因5´3´突变基因1.15kb1.35kb镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分

3、析9+﹣0.2kb1.15kb1.35kb正常人突变携带着患者镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析10RLFP分析法113.等位基因特异寡核苷酸探针(allelespecificoligonucleotide,ASO)杂交法当基因的突变部位和性质已完全明了时，可以合成ASO用同位素或非同位素标记进行诊断。探针通常为长20bp左右的核苷酸。用于探测点突变时一般需要合成两种探针，一种是野生型探针，与无突变序列互补杂交，但不能与突变基因序列杂交；另一种是突变型探针，只与突变基因序列稳定杂交，这样，就可以把只有一个碱基发生了突变的基因区别开来.12ASO杂交法ATACGTGC正常ASO

4、突变ASO基因型:+/++/--/-杂交:++++++基因型:+/++/--/-杂交:++++++13（二）聚合酶链反应（PCR）直接采用PCR技术进行基因诊断；常与其它技术如分子杂交、限制酶酶谱分析、单链构象多态性检测、限制性片段长度多态性分析、DNA序列测定等联合应用。PCR-RFLPPCR-SSCP14PCR/单链构象多态性分析(singlestrandconformationpolymorphism,SSCP)PCR产物变性后，经聚丙烯酰胺凝胶电泳，正常基因和变异基因的迁移位置不同，借此可分析确定致病基因的存在。15正常人纯合突变杂合突变Leber病患者PCR/SSCP分析

5、+﹣16（三）基因测序基因测序是进行基因突变检测的最直接、最准确的方法；可确定突变的部位和性质；由于技术原因，目前尚难以直接在临床上应用。17DNA诊断：以DNA为检测对象，探测DNA序列中的突变情况；RNA诊断：以mRNA为检测对象的诊断方法；常用的有RNA点杂交、Northern分析和定量逆转录PCR等。18（四）基因芯片近年来兴起的基因分析与检测的新技术，具有快速、敏感、高效、平行化、自动化等优点，将发展成新一代基因诊断技术；可检测基因的结构及其突变、多态性，分析基因的表达情况；按照基因芯片的用途将其分为表达谱芯片、诊断芯片、指纹图谱芯片、测序芯片、毒理芯片等。19三、基因诊

6、断的应用遗传疾病肿瘤感染性疾病，传染性流行病判断个体疾病易感性器官移植组织配型法医学中个体识别、亲子鉴定20第二节基因治疗概念和方法基因治疗的基本程序基因治疗的应用与展望21定义早期是指用正常的基因整合入细胞基因组，以校正和置换致病基因的一种治疗方法。目前广义上来讲是指将某种遗传物质转移到患者细胞内，使其在体内发挥作用，以达到治疗疾病目的的方法。一、基因治疗的概念22基因治疗的方法基因矫正(genecorrection)基因置换(genereplacement)基因增补(geneaugmentation)基因失活(geneinactivation)23几种常见的基因失活技术反义核酸

7、技术核酶技术三链技术干扰RNA(RNAi)技术基因治疗的其他方法：如“自杀基因”的应用，基因疫苗等24自杀基因可产生细胞自杀效应将“自杀基因”转移入宿主细胞中，这种基因编码的酶能使无毒性的药物前体转化为细胞毒性代谢物，诱导靶细胞产生“自杀效应”，从而达到清除肿瘤细胞的目的。25二、基因治疗的基本程序治疗性基因的选择基因载体的选择靶细胞的选择基因转移外源基因表达的筛选利用在体中的标记基因回输体内病毒载体非病毒载体体细胞生殖细胞间接体内疗法直接体内疗法26间接体内疗法直接