分子生物学作业（PCR、基因诊断)

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1、1.1.什么是革因诊断？基因诊断冇哪些主要特点？2.基因诊断的慕木原理与临床意义？答：基因诊断(Genediagnosis)又称为分子诊断，即通过分子生物学和分子遗传学技术，直接检测遗传物质结构和表达是否界常，从而对疾病做岀判断的方法。基因诊断主要特点是：(1)灵敏度高，特异性强；(2)可以进行病因诊断；(3)病原体诊断吋所耗吋间短，同吋可以检查成百上千个病原体；(4)在症状岀现前作岀前瞻性诊断。基因诊断技术的基本原理是：互补的DNA单链能够在一定条件卜•结合成双链，即能够进行杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱基互补的原则进行，它不

2、仅能在DNA和DNAZ间进行，也能在DNA和RNAZ间进行。因此，当用一段已知基因的核酸序列作出探针，与变性后的单链基因组DWA接触时，如果两者的碱基完全配对，它们即互补地结合成双链，从而表明被测基因组DNA中含冇已知的基因序列。由此可见，进行基因检测有两个必要条件，一是必需的特异的DNA探针；二是必需的基因组DNA。当两者都变性呈单链状态吋，就能进行分子杂交。基因诊断的临床意义在于不仅能对某些疾病作出确切诊断，如确左某些遗传病，也能确左棊因与疾病有关联的状态，如对疾病的易感性、发病类型和阶段的确定等。就目前已经开展的工作而言，外科领

3、域的遗传性疾病、遗传易感性疾病、多种恶性肿瘤、感染性疾病、器官移植反应等都可以用基因诊断的方法加以诊断。2.1.请各举出两种癌基因和抑癌基因。2.请说明端粒冇何功能？端粒和肿瘤冇何相关性？答：癌基因(oncogene),1911年Rous发现的鸡的肿瘤传染因子是一-种病毒，为反转录病毒癌化作用是因为病毒基因组内特姝致癌基因(v-onc):哺乳类的基因组上，也存在有同源的序列(e-onc)调控胚胎的发展、细胞的增殖、分化和凋亡；调控失常，会使细胞发展为恶性表型，正常细胞屮具有这样潜能的基因称为原(致)癌基因(proto-oncogene

4、)o病毒性癌基因，只有少数人类反转录病壽引起人类癌症。H1V可以促进细胞增殖和增加体细胞突变的机会，或插入慕因组促使邻近基因活化引起免疫缺陷而间接促进肿瘤的产生。病毒癌基因插入宿主癌化的原因：1•冇些的癌呈因产物作川如同细胞癌基因产物；2.冇时插入的病毒癌基因是断裂的，這些断裂的序列町能是基因内的调控序列；3.有些病毒癌基因的产物与细胞癌基因产物共存，可能调节癌蛋口活化。抑癌基因(tumorsuppressorgene)又叫肿瘤抑制基因,在遗传学上,癌基因对细胞的作用是显性作用(dominanteffect),可抑制oncogene作

5、用的基因。抑癌基因的蛋白产物能抑制细胞不正常牛长及抑制细胞癌化，遗传学上一般属于阴性(recessive)0RB基因是一种抑癌基因,RB基因的功能：1•蛋白产物pRb是细胞周期的刹车器;2.pRb蛋白发生周期性的磷酸化反应；3.pKb蛋白在GI期是细胞周期抑制信号的集合点，这个以pRb蛋口为中心的抑制传导途径，称为RB传导途径；4.静止的细胞，pRb没冇磷酸化；GI期Z末，在冇丝分裂时间是磷酸化的；非磷酸化的pRb在进入S期之前可与几种蛋白质结合调控细胞周期。该基因与视网膜母细胞瘤(retinoblastoma,RB)的发牛.有关，它

6、是一•种侵犯幼儿视网膜膜的肿瘤，散发性非遗传的类型最常见，会造成单侧眼睛病变；约1/3的RB病人产生多发性肿瘤，且常造成双眼的病变，及在同胞兄弟姊妹屮可发生同样病变，家族倾向遗传性。p53基因是另外一种重要的抑癌基因，它有抑制肿瘤牛长的作用，基因定位在17p,p53是其分子量(53kD)；在人类的大肠癌中有70%因失去p53功能,50%的肺癌、40%的乳癌也因p53去活化而诱发。人类癌症约冇一半起因于P53突变缺陷或失去作用。发生突变的蛋白质可能原因：1.两个alleles都发牛缺失；2.-•个allele±发生错义点突变，会抑制另一

7、个正常野生型基因的功能。正常细胞中，P53的屋都很低；DNA损伤时，p53就大量增加，造成生长的停止或细胞凋亡(apoptosis)op53就激活p21蛋白质关闭细胞周期,p21蛋白质是一个CDK的抑制因子,可结合CDK2、CDK4、CDK6,并抑制它们的活性。细胞进入S期以前，得以修护受损伤的DNA,若细胞已将进入S期，已不能修护受损伤的DNA,则p53起动细胞凋亡。这二种功能保持基因纟fl.的稳定性，p53称为基因纟fl.保护者(guardianofgenome)o端粒是线状染色体末端的DNA重复序列，是真核染色体两臂末端由特定的

8、DNA重复序列构成的结构，使正常染色体端部间不发生融合，保证每条染色体的完整性。端粒的功能是稳定染色体末端结构，防止染色体间末端连接，并可补偿滞后链5'末端在消除RNA引物后造成的空缺。组织培养的细胞证明，端粒在决定动植