中心实验室潘虹1

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1、中心实验室潘虹e-mail:panmuren@263.net遗传病研究与诊断方法简介什么是遗传病（Inheriteddisease/hereditarydisease）?是指生殖细胞（精子和卵子）或受精卵的遗传物质，包括染色体和基因发生畸变或突变所引起的疾病特征﹡通常在上、下代之间按一定方式垂直传递﹡先天性疾病（不一定？）﹡常有家族史﹡终身性遗传病的主要分类染色体病：细胞遗传学基因病线粒体基因病体细胞遗传病？不同类型的遗传病遗传方式不同→研究分析的方法不同单基因病多基因病分子遗传学细胞分子遗传学染色体病染色体的概念染色体是细

2、胞核内的基本物质，是基因的载体染色体在细胞周期中以不同的形态存在从细胞间期到分裂中期，持续经历凝缩和舒展的周期性变化在细胞分裂中期染色质通过多级螺旋化凝缩达到高峰，轮廓结构非常清楚，形成光镜看到的棒状小体染色体病由染色体异常或畸变引起表型异常（临床表现）称为染色体病表型：多发畸形+智力低下+生长发育异常染色体异常染色体畸变≠染色体病数目异常结构异常染色体病的诊断方法细胞遗传学（cytogenetics）：研究染色体的学科主要方法染色体核型分析技术（形态学）描述染色体时常用几个概念正常体细胞核内染色体是二倍体(diploid)

3、，46,N女性：46,XX/男性46,XY倍体(ploidy)：把人精子和成熟卵子染色体数23条定为一个染色体组，称作单倍体(haploid)整倍体：染色体数是单倍体的整倍数，如69,92非整倍体：不是整倍体的染色体数目如45,47同源染色体：有丝分裂中期看到的大小、形态和结构相同一对染色体，一个来自父亲，一个来自母亲姐妹染色单体：由一个着丝粒连着的并行的两条染色单体染色体分核型分析染色体制备：﹡细胞培养：血细胞37℃含细胞生长刺激因子PHA培养68~72h﹡加Colcemid使分裂细胞止于分裂中期﹡低渗膨胀细胞、收获细胞﹡

4、固定：甲醇和冰醋酸将细胞固定在玻片上G显带：胰酶消化+Giemsa染色核型分析：显微镜下阅片分辨率：分裂中期（500条带）5~10Mb染色体畸变数目异常整倍体(euploid)：多倍体，如三倍体（69）、四倍体（92）等＊多倍体是致死性的，罕见有三倍体的活产婴儿染色体畸变数目异常非整倍体(aneuploid)：不是整倍体的染色体数目﹡超二倍体(hyperdiploid)，如三体(trisomy)或多体：是指某一对同源染色体多一条或更多活产婴儿中常染色体非嵌合状态的只有13、18、21三体综合征﹡亚二倍体(hyperdiplo

5、id)，如单体(monosomy)：某一对同源染色体丢一条能存活的单体：是X染色体单体染色体畸变结构异常原因：断裂，﹢/-异常重接，发生率﹤非整倍体改变结构重排分为：平衡改变：保留完整的染色体物质非平衡改变：有染色体物质的丢失或/和获得常见类型：缺失、易位、倒位、重复、插入、环形、双着丝粒和等臂染色体等＊表型源于基因剂量的减少或增加环染色体ringchromosome一条染色体二个末端发生断裂，断端相接呈环状一条染色体二个末端发生融合染色体结构畸变平衡易位携带者本人表型正常生育产生18种配子受精→胚胎发育→出生、正常生长发育

6、只有正常和平衡易位配子受孕异常染色体种类多，易发生流产、死胎、畸形儿出生等受精后遗传学效应取决于不平衡染色体片断的大小（基因数目和性质)小结细胞遗传学研究染色体方法：染色体核型分析分辨率：5~10Mb染色体数目异常多于结构异常染色体结构畸变：平衡→表型正常+遗传效应（生育影响）不平衡→表型异常+生育影响遗传病的主要分类基因组病染色体重排累及了1~几个Mb(reviewedinLupski1998)/微缺失或重复常规染色体核型(G显带)不能识别分子细胞遗传学(molecularcytogenetics)：主要应用基于原位杂交的

7、有关技术分析基因组改变的学科检测方法：分子细胞遗传学主要方法基于原位杂交的有关技术（DNA片段+形态学），常用：＊荧光原位杂交(fluorescenceinsituhybridization,FISH)＊光谱核型(spectralkaryotyping,SKY)/M-FISH＊比较基因组杂交(comparativegenomichybridization,CGH)/微阵列比较基因组杂交，arrayCGH遗传病的检测方法传统细胞遗传学方法（核型G显带）：分辨率5~10Mb分子细胞遗传学分析方法：＊FISH：探针不同分辨率有差别

8、（测已知）缺失1~200kb（小缺失~40kb）重复﹥500~1000kb＊SKY：分辨率1~2Mb＊aCGH：1M芯片分辨率~5kb180kb芯片分辨率~30kbFISH是20世纪80年代基于原位杂交技术发展起来的一项分子细胞遗传技术探针：荧光素标记各种人类DNA序列（重要工具）＊单拷贝