遗传性疾病的分子诊断课件.ppt

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1、第十五章遗传性疾病分子诊断全国高等医药院校教材-分子诊断学生物化学与分子生物学学科2011.4Moleculardiagnosisofgeneticdisease遗传疾病分子诊断是指通过分析患者遗传物质结构或表达水平的变化，对人体健康状态和疾病做出或辅助诊断的方法。评估基因的存在和缺陷---DNA评估基因的表达量---RNA、蛋白质第一节遗传性疾病的分子诊断策略和方法遗传性疾病主要分为两大类：符合孟德尔遗传规律的单基因遗传病不符合孟德尔遗传规律的多基因遗传病（又称多因素性疾病）单基因遗传病的特点是病种多、在特定家系中发病率高、对群体的影响小；而多基因遗传病是以病种相

2、对较少、不仅在特定家系中发病率高、而且对群体的影响大为其特征。常染色体遗传X连锁遗传线粒体遗传单基因病控制疾病的染色体和基因性质的不同，可以将人类单基因病分为：遗传学的诊断方法可以简单的分为以下的四类：1.染色体水平的诊断：采用细胞遗传学技术进行染色体核型分析，比如荧光原位杂交法（FISH）。2.基因水平的诊断：包括限制性片段长度多态性的酶切分析、基因型和单体型的连锁和关联分析、基因的序列分析。3.蛋白质水平的诊断：采用分子生物学技术分析异常表达的蛋白质或代谢产物，如蛋白质芯片等。4.疾病动物模型的辅助诊断：建立相应的转基因疾病动物模型，辅助诊断或判定人类疾病的致病基因

3、。所有遗传性疾病都与某种或多种基因的突变有关，对这类疾病进行分子诊断有两种策略可供选择：1.直接诊断策略；2.间接诊断策略；一、直接诊断策略和方法遗传性疾病分子诊断的直接策略就是通过各种分子生物学技术直接检测导致遗传性疾病的各种基因突变，如基因的缺失、插入、倍增或者是点突变等遗传缺陷。因此直接诊断的前提是被测基因已经克隆，其核酸序列和结构已被阐明。直接诊断策略主要涉及以下几个方面。全国高等医药院校教材-分子诊断学（一）点突变的诊断点突变即DNA分子中的一个碱基被另一个碱基所替换，其后果取决于替换的性质和位置。对基因背景清楚或部分清楚的点突变，可以采取直接检测基因点突变的

4、方法如等位基因特异性寡核苷酸杂交（ASO）、等位基因特异性扩增（ASA）、PCR－RFLP、连接酶链反应(LCR)、基因芯片技术进行诊断；对于一些基因背景未知的点突变，可以采用单链构象多态性（PCR-SSCP）、变性梯度凝胶电泳（DEEG）、异源双链分析（HA）、DNA序列测定、蛋白截短测试等方法。（二）片段性突变的检测片段性突变是指DNA分子中较大范围的碱基发生突变，如碱基的缺失、插入、扩增和重组。对于少数核苷酸缺失或插入，可以采用检测点突变的方法；而对于大的片段突变，则使用Southern印迹技术和多重PCR技术。二、间接诊断策略和方法目前大多数遗传性疾病的致病基因

5、尚未被定位和阐明，因此无法进行直接诊断，还有一些基因长度数百到数千碱基，突变种类多且分布广泛，这种情况下突变检测便十分复杂和困难，此时要用间接诊断策略进行诊断采用多态性连锁分析的方法，寻找具有基因缺陷的染色体、相关基因的等位基因型和单倍体型等，并判定被检者是否有这条存在基因缺陷的染色体、相关基因的等位基因型和单倍体型等。全国高等医药院校教材-分子诊断学多态性在人群中出现的频率应大于1%（如小于1%常认为是异常突变）。在生物进化过程中形成的，它本身并不致病或于遗传病有直接联系，故称为“中性突变”。人类的23对染色体中，每一条上都带有许多遗传多态性位点，其中一些位点在染色体

6、上的位置与致病基因靠的很近，甚至连锁在一起遗传，并且呈孟德尔式遗传。因此，可利用这一多态性位点作为遗传指示标记。全国高等医药院校教材-分子诊断学间接诊断：检测与致病基因连锁的遗传标志三代遗传标志：1.RFLP2.STR(shorttandemrepeats),VNTR(variablenumberoftandemrepeats)3.SNP(singlenucleotidepolymorphism)三代分子标记进行家系、群体等连锁分析，找出致病基因。基因芯片、快速测序等高通量分析手段。第二节遗传病的分子诊断血红蛋白由两条α珠蛋白肽链和两条其他珠蛋白肽链组成的四聚体。血红蛋

7、白病可以分为二类：①由于珠蛋白一级结构的变化所导致的异常血红蛋白病；②由于珠蛋白多肽链的合成速率不平衡所导致的地中海贫血。一、血红蛋白病hemoglobinopathy全国高等医药院校教材-分子诊断学六种正常血红蛋白的肽链组成和正常人血中的浓度血红蛋白种类肽链组成(分子式)正常成人血中的浓度（%）HbA(A1)α2β295～98HbA2α2δ22～3HbFα2γ2～1(胎儿期)Gower1ζ2ε2无（胎儿期早期）Gower2α2ε2无（胎儿期早期）Portlandζ2γ2无（胎儿期早期）血红蛋白HbA基因（一）α珠蛋白基因16p13.3全