第九章基因诊断优秀PPT.ppt
《第九章基因诊断优秀PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第九章基因诊断优秀PPT.ppt(69页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第九章基因诊断第一页,本课件共有69页第一节第一节基因诊断的概念基因诊断的概念及常用技术及常用技术第二页,本课件共有69页基因诊断基因诊断利用分子生物学技术,利用分子生物学技术,从从DNA/RNA水平检测基因的存在水平检测基因的存在,分析基因的结构变异和表达状态,分析基因的结构变异和表达状态,从而对疾病作出诊断。从而对疾病作出诊断。一、基本概念一、基本概念第三页,本课件共有69页二、基因诊断常用方法二、基因诊断常用方法核酸分子杂交核酸分子杂交PCRPCRDNADNA序列测定序列测定 DNADNA芯片技术芯片技术第四页,本课件共有69页(一一)核酸杂交核酸杂交基本原理基本原理-核酸变性和复性理论
2、核酸变性和复性理论 即双链的核酸分子在某些理化因素作用下双链解开,即双链的核酸分子在某些理化因素作用下双链解开,即双链的核酸分子在某些理化因素作用下双链解开,即双链的核酸分子在某些理化因素作用下双链解开,而在条件恢复后又可依碱基配对规律形成双链结构。而在条件恢复后又可依碱基配对规律形成双链结构。而在条件恢复后又可依碱基配对规律形成双链结构。而在条件恢复后又可依碱基配对规律形成双链结构。因此应用已知碱基序列的单链核苷酸片段作为探针,因此应用已知碱基序列的单链核苷酸片段作为探针,因此应用已知碱基序列的单链核苷酸片段作为探针,因此应用已知碱基序列的单链核苷酸片段作为探针,就可检测样本中是否存在与其互
3、补的同源核苷酸序就可检测样本中是否存在与其互补的同源核苷酸序就可检测样本中是否存在与其互补的同源核苷酸序就可检测样本中是否存在与其互补的同源核苷酸序列。列。列。列。第五页,本课件共有69页probeprobe第六页,本课件共有69页核酸杂交的关键要素核酸杂交的关键要素probe DNAprobe DNAtarget DNAtarget DNAsignal detectionsignal detection第七页,本课件共有69页核酸杂交方法分类核酸杂交方法分类l按作用环境大致分为固相杂交和液相杂交两按作用环境大致分为固相杂交和液相杂交两种类型。种类型。l l固相杂交是将参加反应的一条核酸链先固
4、定在固体支固相杂交是将参加反应的一条核酸链先固定在固体支固相杂交是将参加反应的一条核酸链先固定在固体支固相杂交是将参加反应的一条核酸链先固定在固体支持物上,一条反应核酸游离在溶液中。持物上,一条反应核酸游离在溶液中。持物上,一条反应核酸游离在溶液中。持物上,一条反应核酸游离在溶液中。l l液相杂交所参加反应的两条核酸链都游离在溶液中。液相杂交所参加反应的两条核酸链都游离在溶液中。液相杂交所参加反应的两条核酸链都游离在溶液中。液相杂交所参加反应的两条核酸链都游离在溶液中。第八页,本课件共有69页固相杂交分类固相杂交分类lSouthern 印记杂交lNorthern 印记杂交l斑点杂交l原位杂交第
5、九页,本课件共有69页Southern blot是最经典的基因分析方法,不但能检出特异是最经典的基因分析方法,不但能检出特异的的DNADNA片段,而且能进行定量和测定分子片段,而且能进行定量和测定分子量,可用于基因的酶切图谱分析、基因突变量,可用于基因的酶切图谱分析、基因突变分析等。分析等。第十页,本课件共有69页Northern杂交l用于用于RNARNA的检测,能对组织细胞中总的检测,能对组织细胞中总RNARNA或或mRNAmRNA进行定性和定量分析。进行定性和定量分析。第十一页,本课件共有69页斑点杂交(斑点杂交(Dot blotDot blot)可用基因组中特定基因及其表达的定性及定可用
6、基因组中特定基因及其表达的定性及定量分析,方法简单、快速灵敏、样品用量量分析,方法简单、快速灵敏、样品用量少;其缺点是不能鉴定所测基因的分子量,少;其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。特异性不高,有一定比例的假阳性。第十二页,本课件共有69页原位杂交原位杂交(Colony in situ hybridizationColony in situ hybridization)可查明染色体中特定基因的位置,用于染色体疾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情况,因此可检出含核
7、酸序列的列的空间位置情况,因此可检出含核酸序列的具体细胞,细胞的具体定位,数目和类型,可具体细胞,细胞的具体定位,数目和类型,可检出基因和基因产物的亚细胞定位。检出基因和基因产物的亚细胞定位。第十三页,本课件共有69页(二)利用(二)利用PCR及结合其他技术进行及结合其他技术进行基因诊断基因诊断l l直接采用直接采用PCRPCR进行基因诊断进行基因诊断l l采用采用PCRPCR产物的限制性片段长度多态性分析(产物的限制性片段长度多态性分析(PCR-PCR-RFLPsRFLPs)进行基因诊断)进行基因诊断l l采用采用PCRPCR结合等位基因特异性寡核苷酸探针(结合等位基因特异性寡核苷酸探针(A
8、SOASO)斑点杂交进行基因诊断斑点杂交进行基因诊断 *l l通过PCR产物的反相点杂交(RBD)进行基因诊断l l采用采用PCRPCR产物的单链构象多态性产物的单链构象多态性(SSCP)(SSCP)分析进行基因诊分析进行基因诊断断l l采用采用PCRPCR技术对靶核酸进行定量分析技术对靶核酸进行定量分析第十四页,本课件共有69页寡核苷酸杂交分析寡核苷酸杂交分析SNP和等位基因特和等位基因特异寡核苷酸杂交异寡核苷酸杂交(ASO)#第十五页,本课件共有69页(三)(三)DNA序列测定序列测定 DNA序列测定是进行基因突变检测的最直接、最准确的方法,可以确定突变的部位,突变的性质。第十六页,本课件
9、共有69页(四(四)DNA芯片技术芯片技术 应用DNA芯片,可以检测基因的结构及其突变多态性,对基因表达的情况进行分析。第十七页,本课件共有69页二二 基因诊断的特点基因诊断的特点l高特异性高特异性l高灵敏度高灵敏度l获得稳定的结果获得稳定的结果l早期快速早期快速l适用性强,应用范围广适用性强,应用范围广第十八页,本课件共有69页第二节第二节 遗传病的基因诊断遗传病的基因诊断第十九页,本课件共有69页一、概述 l人类的遗传病达数千种地中海贫血在意大利等国家发病率达10镰状细胞贫血在美国黑人中发病率达14l我国常见的遗传性疾病有地中海贫血、异常血红蛋白病和血友病。l有效治疗难;通过基因诊断进行携
10、带者筛查,产前早期诊断,降低发病率。第二十页,本课件共有69页二、镰状细胞贫血l血红蛋白病(异常血红蛋白病)l红细胞呈镰刀状,寿命短,引起溶血性贫血。l患者多在成年以前死亡第二十一页,本课件共有69页Mst酶切位点酶切位点(CCTNAGG)53正常基因正常基因53突变基因突变基因1.15kb1.35kb(一)镰状红细胞贫血分子机制(一)镰状红细胞贫血分子机制5 67-Pro GluGlu-CCT GAG GAG-5 67-Pro AlaGlu-CCT GTG GAG-第二十二页,本课件共有69页(二)镰状细胞贫血的基因诊断方法l限制性内切酶限制性内切酶/Southern blot采集制备血液D
11、NA内切酶Mst消化电泳转膜32P标记的珠蛋白cDNA杂交放射自显影第二十三页,本课件共有69页+0.2kb1.15kb1.35kb正常人正常人突变携带着突变携带着患者患者镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析第二十四页,本课件共有69页l lPCR/限制性内切酶限制性内切酶设计引物设计引物设计引物设计引物PCRPCR扩增扩增产物进行产物进行限制性内切酶酶切限制性内切酶酶切限制性内切酶酶切限制性内切酶酶切电泳电泳电泳电泳EBEBEBEB染色染色染色染色直接观察直接观察直接观察直接观察例:例:例:例:引物引物1 1:5-GGG CTG GGC ATA A
12、AA GTCA-35-GGG CTG GGC ATA AAA GTCA-3引物引物引物引物2 2 2 2:5-AAT AGA CCA ATA GGC AGAG-35-AAT AGA CCA ATA GGC AGAG-35-AAT AGA CCA ATA GGC AGAG-35-AAT AGA CCA ATA GGC AGAG-3扩增产物扩增产物扩增产物扩增产物294bp294bp294bp294bp镰状细胞贫血的基因诊断方法第二十五页,本课件共有69页引物引物1CCT GAG GAGCCT GTG GAG引物引物1引物引物2引物引物2294bp103bp191bpMst酶切位点酶切位点(CCT
13、NAGG)第二十六页,本课件共有69页+103bp191bp294bp正常人正常人突变携带着突变携带着患者患者镰状红细胞贫血患者镰状红细胞贫血患者PCR产物的限制性酶切分析产物的限制性酶切分析第二十七页,本课件共有69页lRT-PCR/序列分析 采集制备血液RNART-PCR产物测序推测氨基酸序列进行诊断镰状细胞贫血的基因诊断方法第二十八页,本课件共有69页二、地中海贫血(Thalassaemia,简写thal或T)l l 珠珠蛋蛋白白基基因因突突变变导导致致该该多多肽肽链链的的合合成成大大为为减减少少()或完全缺失()或完全缺失()或完全缺失()或完全缺失(0 0)l l珠珠珠珠蛋蛋蛋蛋白白
14、白白合合合合成成成成速速速速率率率率降降降降低低低低,导导导导致致致致 链链链链和和和和 链链合合成成的的不不平平衡衡多多余余的的珠珠蛋蛋白白链链沉沉积积在在红红细细胞胞膜膜上上改改变变了了膜膜的通透性和硬度的通透性和硬度导致溶血性贫血。导致溶血性贫血。l l高危人群地中海人、中东人、印度人、中国人;中高危人群地中海人、中东人、印度人、中国人;中高危人群地中海人、中东人、印度人、中国人;中高危人群地中海人、中东人、印度人、中国人;中国人群中又一广东、广西、四川、贵州等省发病率国人群中又一广东、广西、四川、贵州等省发病率国人群中又一广东、广西、四川、贵州等省发病率国人群中又一广东、广西、四川、贵
15、州等省发病率最高。最高。最高。最高。l l缺乏有效治疗措施。缺乏有效治疗措施。缺乏有效治疗措施。缺乏有效治疗措施。第二十九页,本课件共有69页(一)地贫病的分子基础l珠蛋白基因全长珠蛋白基因全长2053bp,含,含2个内含子个内含子(IVSI和和IVS-II),),3个外显子。个外显子。l目前发现突变有百余种,中国人群发现约目前发现突变有百余种,中国人群发现约20种;种;l一般对特定种族来说,一般对特定种族来说,90%的的地贫基因仅地贫基因仅由由46种突变组成。种突变组成。第三十页,本课件共有69页(二)地中海贫血的基因诊断lPCR/ASO斑点杂交法合成2对PCR引物(扩增区段700bp和58
16、0bp,分别包含14种和1种可能突变)合成等位特异寡核苷酸(ASO)探针(46对,分别标记)制备DNA样品PCR扩增斑点印迹杂交lRFLP分析法第三十一页,本课件共有69页三地中海贫血的基因诊断a ac左侧缺失左侧缺失4.2kb右侧缺失右侧缺失3.7kbbbba2112N端端1C端端正常基正常基因序列因序列PCR扩增法定性分析左侧缺失型左侧缺失型基因序列基因序列右侧缺失型右侧缺失型基因序列基因序列ac扩增0.4kbab无扩增片段ab扩增1.2kb第三十二页,本课件共有69页+0.4kb1.2kb正常人正常人右侧缺右侧缺失患者失患者地中海贫血患者基因组的地中海贫血患者基因组的PCR分析分析左侧缺
17、左侧缺失患者失患者第三十三页,本课件共有69页四、杜氏肌营养不良症(四、杜氏肌营养不良症(DMD)1.DMD是常见的性连锁隐性遗传病,是常见的性连锁隐性遗传病,2.主要特征是进行性肌萎缩和肠肌假性主要特征是进行性肌萎缩和肠肌假性肥大,肥大,XP21.2121.3区抗肌萎缩蛋白基因区抗肌萎缩蛋白基因突变形式不同。突变形式不同。DMD多在多在5岁发病,岁发病,10岁左右瘫痪,岁左右瘫痪,在在20岁左右由于心力和呼吸衰竭而死亡,岁左右由于心力和呼吸衰竭而死亡,其发病率为活产男婴的其发病率为活产男婴的1/3500。第三十四页,本课件共有69页(一)(一)DMD分子基础:分子基础:抗肌萎缩蛋白基因长约抗
18、肌萎缩蛋白基因长约抗肌萎缩蛋白基因长约抗肌萎缩蛋白基因长约2900kb2900kb,含,含,含,含7979个外显子。个外显子。个外显子。个外显子。抗肌萎缩蛋白基因突变分为基因缺失型和非基因缺抗肌萎缩蛋白基因突变分为基因缺失型和非基因缺抗肌萎缩蛋白基因突变分为基因缺失型和非基因缺抗肌萎缩蛋白基因突变分为基因缺失型和非基因缺失型。失型。失型。失型。(1 1)DNADNA片段缺失(片段缺失(片段缺失(片段缺失(60%60%的病例的病例的病例的病例导致阅读框移码导致阅读框移码导致阅读框移码导致阅读框移码移移移移码实变码实变码实变码实变致致致致DMDDMD,整码缺失,整码缺失,整码缺失,整码缺失BMDB
19、MD)。缺失的)。缺失的)。缺失的)。缺失的2 2个热点个热点个热点个热点区区区区该基因该基因该基因该基因55端处端处端处端处45554555外显子范围内。外显子范围内。外显子范围内。外显子范围内。(2 2)非基因缺失型部分重复(病例的)非基因缺失型部分重复(病例的)非基因缺失型部分重复(病例的)非基因缺失型部分重复(病例的5%5%)第三十五页,本课件共有69页(1 1)基因组探针法)基因组探针法)基因组探针法)基因组探针法 用用用用XP21XP21区分离得到的不同探针如(区分离得到的不同探针如(区分离得到的不同探针如(区分离得到的不同探针如(P20P20)来进行相应内切)来进行相应内切)来进
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第九 基因 诊断 优秀 PPT
限制150内