第十章基因诊断与基因治疗
第十章 基因诊断与基因治疗
第一节 基因诊断
第一节 基因诊断
几乎所有的疾病均在一定程度上与基因有某种联 系，基因的改变，或是疾病发生的原因，或是疾病 发生的结果，或是疾病发生时的伴随现象，而这些 现象的出现是有规律的。因此，可以通过检测基因 的改变来反映疾病的发生和发展，疗效和预后
几乎所有的疾病均在一定程度上与基因有某种联 系，基因的改变，或是疾病发生的原因，或是疾病 发生的结果，或是疾病发生时的伴随现象，而这些 现象的出现是有规律的。因此，可以通过检测基因 的改变来反映疾病的发生和发展，疗效和预后
一、基因诊断的概念 基因诊断(gene diagnosis)是以DNA和RNA为 诊断材料，通过检查基因的存在、缺陷或表达异常， 对人体状态和疾病作出诊断的方法和过程。其基本 原理是检测DNA或RNA的结构变化与否，量的多少及 表达功能是否正常，以确定被检查者是否存在基因 水平的异常变化，以此作为疾病确诊的依据
基因诊断(gene diagnosis)是以DNA和RNA为 诊断材料，通过检查基因的存在、缺陷或表达异常， 对人体状态和疾病作出诊断的方法和过程。其基本 原理是检测DNA或RNA的结构变化与否，量的多少及 表达功能是否正常，以确定被检查者是否存在基因 水平的异常变化，以此作为疾病确诊的依据。 一、基因诊断的概念
临床意义：在于不仅能对疾病作出早期、确切诊断，而 且也能确定个体对疾病的易感性及疾病的分期分型、疗 效监测、预后判断等。近年来，随着基因诊断技术的发 展和应用，基因诊断的原理和方法不仅适用于遗传性疾 病，而且已广泛应用于感染性疾病和肿瘤的诊断以及法 医学等领域
临床意义: 在于不仅能对疾病作出早期、确切诊断，而 且也能确定个体对疾病的易感性及疾病的分期分型、疗 效监测、预后判断等。近年来，随着基因诊断技术的发 展和应用，基因诊断的原理和方法不仅适用于遗传性疾 病，而且已广泛应用于感染性疾病和肿瘤的诊断以及法 医学等领域
二、基因诊断的技术方法 (一)基因诊断中常用的分子生物学技术 1、核酸分子杂交关于核酸分子杂交的基本原理和基本 类型前面已讲。在这些方法中： (1)Southern印迹法是最经典的基因分析方法，不但能 检出特异的DNA片段，而且能进行定位和测定分子量，可用于 基因的酶切图谱分析、基因突变分析等。 (2)Northern印迹法可用于组织细胞中总RNA或mRNA的 定性和定量分析
1、核酸分子杂交 关于核酸分子杂交的基本原理和基本 类型前面已讲。在这些方法中： （1）Southern印迹法 是最经典的基因分析方法，不但能 检出特异的DNA片段，而且能进行定位和测定分子量，可用于 基因的酶切图谱分析、基因突变分析等。 （2）Northern印迹法 可用于组织细胞中总RNA或mRNA的 定性和定量分析。 二、基因诊断的技术方法 （一）基因诊断中常用的分子生物学技术
(3)斑点杂交 可用于基因组中特定基因及其表达的定 性及定量分析。优点：方法简单、快速、灵敏、样品用量少； 缺点：是不能鉴定所测基因的分子量，特异性不高，有一 定比例的假阳性。 (4)原位杂交可查明染色体中特定基因的位置，用于染 色体疾病的诊断。原位杂交的结果是显示有关核酸序列的空 间位置状况，因此可检出含核酸序列的具体细胞，细胞具体 定位、数目及类型，可检出基因和基因产物的亚细胞定位
（3）斑点杂交 可用于基因组中特定基因及其表达的定 性及定量分析。优点：方法简单、快速、灵敏、样品用量少； 缺点：是不能鉴定所测基因的分子量，特异性不高，有一 定比例的假阳性。 （4）原位杂交 可查明染色体中特定基因的位置，用于染 色体疾病的诊断。原位杂交的结果是显示有关核酸序列的空 间位置状况，因此可检出含核酸序列的具体细胞，细胞具体 定位、数目及类型，可检出基因和基因产物的亚细胞定位
原位杂交的镜像图 D☒D<图》☒C 田团80 国0四田四。四，》四 四s四：。四e B五”a,●四：● 四·四。 国g G
原位杂交的镜像图
2、聚合酶链式反应(PCR) PCR技术在基因诊断中已得到广泛应用。在应用中，PCR 常与其它技术如分子杂交、限制酶酶谱分析、单链构象多 态性检测、限制性片段长度多态性分析、DNA序列测定等 联合应用。 3、单链构象多态性检测 单链构象多态性(single strand conformation polymorphism,SSCP)检测是一种基于单链DNA构象差别来 检测点突变的方法
PCR技术在基因诊断中已得到广泛应用。在应用中，PCR 常与其它技术如分子杂交、限制酶酶谱分析、单链构象多 态性检测、限制性片段长度多态性分析、DNA序列测定等 联合应用。 2、聚合酶链式反应(PCR) 3、单链构象多态性检测 单链构象多态性 (single strand conformation polymorphism，SSCP)检测是一种基于单链DNA构象差别来 检测点突变的方法
原理：DNA经变性形成单链后，在中性条件下单链DNA会因 其分子内碱基之间的相互作用，形成一定的立体构象。相 同长度的单链DNA,如果碱基序列不同，形成的构象就不同， 这样就形成了单链构象多态性。长度相同而构象不同的单 链DNA在非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)中表现出不同 的迁移率。SSCP常与PCR联合应用，称为PCR-SSCP技术
原理：DNA经变性形成单链后，在中性条件下单链DNA会因 其分子内碱基之间的相互作用，形成一定的立体构象。相 同长度的单链DNA，如果碱基序列不同，形成的构象就不同， 这样就形成了单链构象多态性。长度相同而构象不同的单 链DNA在非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)中表现出不同 的迁移率。SSCP常与PCR联合应用，称为PCR-SSCP技术