基因诊断技术 陆雪芹13307090080 、应用原理: 1.概述 基因诊断亦称DNA探针诊断,是通过探测 某些特异基因来诊断疾病的方法。基因诊断是 根据DNA分子杂交的原理,探测基因的存在 类型和基因的缺陷,从而达到诊断疾病的目 的。 基因诊断的方法概述 传统诊断方法是通过表现型来推测基因型不同,基因诊断是从基因着手来推断表现 型,即绕过基因产物,通过直接探查基因进行诊断,不受细胞类型和发病年龄的限制,可 用于一切遗传病的诊断。 基因诊断的常用方法 核酸分子杂交技术 聚合酶链式反应(PCR单链构象多态性检测 DNA序列测定 限制性酶谱分析 (SSCPY ①.核酸分子杂交技术:指有互补序列的两条核酸单链在一定条件下按碱基配对原则形成双链 的过程,以检测样本中是否存在与探针序列互补的同源核酸序列 限制性内切酶分析法此方法是利用限制性内切酶∞ngmx 和特异性DNA探针来检测是否存在基因变异。当待 测DNA序列中发生突变时会导致某些限制性内切∞mx 酶位点的改变,借此可作出分析诊断 DNA限制性片断长度多态性分析。在人类基因组中,∞∞MM∞ 平均约200对碱基可发生一对变异。秒DNA多态 性发生在限制性内切酶识别位点上,酶解该DNA片 段就会产生长度不同的片断,称为限制性片段长度 多态性(RFLP)。 PCR原理示意图 ②.聚合酶链反应(PCR) DNA双模板 PCR技术采用特异的引物,能特异地扩增出目 基序列和正常基因仍然相同根据待测基因两端的mw 的DNA片段。由于在基因顺序中突变区两侧的碱 DNA顺序设计出一对引物,经PCR反应将目的基 三步 因片断扩增出来,即可进一步分析判断致病基因的三,延果减T 存在与否,并了解其变异的形式。 工二 ③.单链构象多态性分析:相同长度的单链DNA基因碱基序列不同,甚至单个碱基不同,都 可能形成不同的空间构象,从而在电泳时泳动速率不同。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
基因诊断技术 陆雪芹 13307090080 一、应用原理： 1. 概述： 基因诊断亦称 DNA 探针诊断，是通过探测 某些特异基因来诊断疾病的方法。基因诊断是 根据 DNA 分子杂交的原理，探测基因的存在、 类型和基因的缺陷，从而达到诊断疾病的目 的。 2. 基因诊断的方法概述： 传统诊断方法是通过表现型来推测基因型不同，基因诊断是从基因着手来推断表现 型，即绕过基因产物，通过直接探查基因进行诊断，不受细胞类型和发病年龄的限制，可 用于一切遗传病的诊断。 ①. 核酸分子杂交技术：指有互补序列的两条核酸单链在一定条件下按碱基配对原则形成双链 的过程，以检测样本中是否存在与探针序列互补的同源核酸序列。 i. 限制性内切酶分析法 ii. 。此方法是利用限制性内切酶 和特异性DNA探针来检测是否存在基因变异。当待 测DNA序列中发生突变时会导致某些限制性内切 酶位点的改变，借此可作出分析诊断。 DNA限制性片断长度多态性分析 段就会产生长度不同的片断，称为限制性片段长度 多态性(RFLP)。 。在人类基因组中， 平均约 200 对碱基可发生一对变异。不少 DNA多态 性发生在限制性内切酶识别位点上，酶解该DNA片 ②. 聚合酶链反应(PCR) PCR 技术采用特异的引物，能特异地扩增出目 的 DNA 片段。由于在基因顺序中突变区两侧的碱 基序列和正常基因仍然相同。根据待测基因两端的 DNA 顺序设计出一对引物，经 PCR 反应将目的基 因片断扩增出来，即可进一步分析判断致病基因的 存在与否，并了解其变异的形式。 ③. 单链构象多态性分析：相同长度的单链 DNA 基因碱基序列不同，甚至单个碱基不同，都 可能形成不同的空间构象，从而在电泳时泳动速率不同。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。 基因诊断的常用方法 核酸分子杂交技术 聚合酶链式反应（ＰＣＲ） 单链构象多态性检测 （ＳＳＣＰ） ＤＮＡ序列测定 限制性酶谱分析
④.基因测序:DNA序列测定是进行基因突变检测的最直接、最准确的方法。不仅可确定突变 的部位,而且可确定突变的性质。根据核苷酸在某一固定的点开始,随机在某一个特定的 碱基处终止,产生A,T,C,G四组不同长度的一系列核苷酸,然后在尿素变性的PAGE胶 上电泳进行检测,从而获得DNA序列 二、应用实例 随着基因诊断方法学的不断改进更新,它已被广泛地应用于遗传病的诊断中。 疾病类型疾病举例 诊断实例 由大肠杆菌热敏 内毒素、肠道在感染性疾病的基因诊断中,不仅可以 毒、轮状病毒、/检出正在生长的病原体,也能检出潜伏 腺病毒、乙刑的病原体,既能确定既往感染,也能确 外源性疾病 炎病毒疟原虫、|定现行感染。在传染性流行病中,采用 肠道病毒、疱疹 基因诊断分析同血清型中不同地域、不 病毒、腺病毒同年份病原体分离株的同源性和变异 性,有助于研究病原体遗传变异趋势, 基因 肝炎病毒等引起 的疾病等 指导暴发流行的预测 诊断 遗传病:如镰刀 状红细胞贫血 如对有遗传病危险的胎儿在妊娠和产 应用 症、地中海贫血 症、血红蛋白病、诊断的,杜绝患儿出生。也可对产前 胎儿性别进行探测 实例 苯丙酮尿症、血 友病等 内源性疾病 基因诊断可对肿瘤进行诊断、分类分型 和愈后检测。 癌细胞的病变过程,主要是由于基因调 癌症、肿瘤节控制失灵,通过基因诊断,将发生紊 乱的基因加以修复,有希望根治癌症。 基因诊断还可用来区别良性细胞和恶 性细胞,区别癌症的类型 5年~20年 年~3年 癌 羊膜穿刺 微细癌分子和癌细胞 { 酵肃挫查) 和一十开一有得一一出系状 基因检查能诊断的范囤 被排除范围 象学能诊断的范围 期按颗。子防理,再防止管理 色 羊膜穿朝 癌细胞诊断 产前诊断
④. 基因测序：DNA序列测定是进行基因突变检测的最直接、最准确的方法。不仅可确定突变 的部位，而且可确定突变的性质。根据核苷酸在某一固定的点开始，随机在某一个特定的 碱基处终止，产生 A，T，C，G四组不同长度的一系列核苷酸，然后在尿素变性的PAGE胶 上电泳进行检测，从而获得DNA序列。 二、应用实例 随着基因诊断方法学的不断改进更新，它已被广泛地应用于遗传病的诊断中。 疾病类型 疾病举例 诊断实例 基因 诊断 应用 实例 外源性疾病 由大肠杆菌热敏 内毒素、肠道病 毒、轮状病毒、 腺病毒、乙型肝 炎病毒、疟原虫、 肠道病毒、疱疹 病毒、腺病毒、 肝炎病毒等引起 的疾病等 在感染性疾病的基因诊断中，不仅可以 检出正在生长的病原体，也能检出潜伏 的病原体，既能确定既往感染，也能确 定现行感染。在传染性流行病中，采用 基因诊断分析同血清型中不同地域、不 同年份病原体分离株的同源性和变异 性，有助于研究病原体遗传变异趋势， 指导暴发流行的预测。 内源性疾病 遗传病：如镰刀 状红细胞贫血 症、地中海贫血 症、血红蛋白病、 苯丙酮尿症、血 友病等 如对有遗传病危险的胎儿在妊娠和产 前诊断的，杜绝患儿出生。也可对产前 胎儿性别进行探测 癌症、肿瘤 基因诊断可对肿瘤进行诊断、分类分型 和愈后检测。 癌细胞的病变过程，主要是由于基因调 节控制失灵，通过基因诊断，将发生紊 乱的基因加以修复，有希望根治癌症。 基因诊断还可用来区别良性细胞和恶 性细胞，区别癌症的类型 癌细胞诊断 产前诊断