基因诊断和基因治疗.ppt

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1、基因诊断和基因治疗南通大学医学院生化教研室沈勤概念：基因是携带生物遗传信息的基本功能单位，是位于染色体上的一段特定DNA序列。基因的改变，会导致各种表型的改变，进而引起疾病的发生。将基因或其组成部分发生异常的疾病统称为基因病。基因病分为三大类：一、单基因病：由单个基因突变引起的一类疾病。如：血友病、地中海贫血等。二、多基因病：由多个基因突变综合作用引起的疾病。如：恶性肿瘤、高血压、动脉硬化、糖尿病、先天畸形等、三、获得性基因病：指外源基因（DNA）侵入，在机体产生疾病，一旦将其清除便可痊愈。如：艾滋

2、病及各种微生物感染病。第一节基因诊断（DNAdiagnosis）一、基因诊断的概念和基本概况临床诊断生化学诊断免疫学诊断临床疾病诊断四种方式：以疾病表型改变为依据。（细胞形态结构变化、代谢产物异常、特定蛋白分子识别差异等）基因诊断对患者基因直接分析基因诊断定义（概念）：基因诊断是利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法，直接检测患者体内基因结构及其表达水平是否正常，从而对疾病作出诊断或辅助诊断。基因诊断是在DNA/RNA水平检测分析基因的存在、结构变异和表达状态，与传统诊断方法比较有其特点：基因诊断

3、的特点：1、病因诊断：直接瞄准病理基因，不仅对表型出现的疾病作出诊断，还可能发现潜在的致病因素，如:确定有遗传家族史的人携带致病基因。2、特异性强、灵敏度高：选用特定基因序列作为探针，单拷贝基因采用高度扩增PCR技术。3、稳定性高4、诊断范围广，适应性强目的基因是否处于活化状态均可。样品可长期保存。可检测正在生长的病原体或潜在病原体。（与以疾病表型改变为依据的诊断技术相比）基因诊断的基本概况：伴随分子生物学理论技术的发展而建立和发展。DNA双螺旋遗传密码破译DNA重组癌基因与抑癌基因研究地中海贫血病

4、基因治疗和逆转录病毒载体开发PCR、分子杂交等一系列技术发展二、基因诊断的对象1、病原生物的侵入病原体：病毒、支原体、细菌、寄生虫检查诊断方法：显微镜、免疫学方法、基因诊断等。尤其是当无抗体时，基因诊断成为唯一手段。2、先天遗传性疾病遗传性疾病:发病的原因为特定基因的突变。肿瘤的发生：发病机理尚不请。初步认为是个别细胞基因突变而引起的细胞无限增殖.（包括抑癌基因和癌基因）3、后天基因突变引起的疾病二、基因诊断的对象（1）用核心顺序的串联重复序列组成探针进行杂交研究，可同时检出具有高度多态性位点。（2

5、）用southern杂交得到DNA指纹图谱个体识别、亲子鉴定、法医物证4、其他二、基因诊断的对象遗传稳定，个体特异，因而用于法医和亲子鉴定。基因诊断的基本策略：1、检测已知的能产生某种特定功能蛋白的基因这些基因根据其特定功能已被克隆，并被定位在染色体上，基因序列亦被测定，致病时的基因改变亦较清楚。如：已被克隆的病毒、细菌、霉菌和寄生虫的基因、与致病有关的癌基因、抗癌基因、地中海贫血、苯丙酮尿症等遗传病基因。2、检测与某种遗传标志连锁的致病基因遗传连锁－－同一染色体相邻的二个或二个以上的基因或限制性酶

6、切位点，由于位置十分靠近，在遗传时分离几率很低，常一起遗传------称连锁。染色体遗传连锁图－－用限制性内切酶酶切位点作遗传标志，定位与之相连锁的正常基因与致病基因，建立相应的遗传连锁图谱。定位性克隆－－根据遗传连锁图进行定位性克隆。比较正常和异常基因的差别，可找出导致遗传病的分子缺陷。定位性克隆策略是当前基因诊断的重要基础。3、检测表型克隆基因针对多基因病（如：重度肥胖、哮喘、高血压、癫痫、精神病、多种自身免疫性疾病）。表型克隆技术－－是将有关表型与基因结构结合，直接分离该表型的相关基因，并对疾

7、病相关的一组基因进行克隆，然后用作多种探针，来诊断多基因遗传病。该策略既不需预先知道基因的生化功能或图谱定位，也不受基因数目及其相互作用方式的影响。方法：1、DD-RT-PCR：分析正常和异常基因组寻找两者之间的差异序列2、基因组错配筛选技术：寻找两者的全同序列，分离、鉴定与疾病相关的基因，确定导致疾病的分子缺陷基因诊断的基本步骤：1、获得待检样品：提取核酸（PCR提高灵敏度)2、制备和标记核酸探针3、基因检测分析三、基因诊断的常用技术核酸分子杂交聚合酶链反应（PCR）限制性片段长度多态性（RELP

8、）扩增片段长度多态性（AFLP）等位基因特异的寡核苷酸（ASO）单链构象多态性（SSCP）基因芯片1、核酸分子杂交原理：利用核酸的变性、复性及碱基互补的性质，用已知基因的核酸序列作探针，与变性后的单链基因组DNA/RNA杂交，检测核酸样品中是否存在与探针互补的同源核酸序列，进行DNA或RNA定性定量分析。基因检验的两个必要条件：1、必需的特异探针（标记的）2、必需的基因组DNA核酸分子杂交－－核酸印迹杂交DNA印迹杂交（Southernblot）RNA印迹杂交（Nou