《基因突变与疾病》课件.pptx
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1、基因突变与疾病基因突变与疾病 制作人:时间:2024年X月目录目录第第1 1章章 简介简介第第2 2章章 癌症与基因突变癌症与基因突变第第3 3章章 遗传性疾病与基因突变遗传性疾病与基因突变第第4 4章章 免疫疾病与基因突变免疫疾病与基因突变第第5 5章章 神经系统疾病与基因突变神经系统疾病与基因突变第第6 6章章 总结总结 0101第第1章章 简简介介 DNADNA与基因:基础知识与基因:基础知识DNA是所有生物体内的遗传物质,由核苷酸序列构成。基因是DNA上的一个区域,编码着一个或多个蛋白质。什么是基因什么是基因基因是DNA的一个区域,编码着一个或多个蛋白质。基因的定义基因的定义基因决定了
2、生物的遗传特征和性状,包括形态、生理功能、行为和疾病易感性等。基因的作用基因的作用基因学始于1869年孟德尔的遗传实验,但直到20世纪初才被彻底确认。基因的发现基因的发现 基因突变的类型基因突变的类型指单个核苷酸被替代、缺失或插入,影响一个或多个氨基酸的编码。点突变点突变指染色体上的一段DNA缺失或重复,导致某些基因缺失或多余。染色体缺失和染色体缺失和重复重复指DNA分子上的一段被插入或删除,导致基因组结构发生变化。插入插入/删除突删除突变变 染色体缺失和重染色体缺失和重染色体缺失和重染色体缺失和重复复复复染色体缺失和重复是常见的基因突变类型,可能影响到一染色体缺失和重复是常见的基因突变类型,
3、可能影响到一染色体缺失和重复是常见的基因突变类型,可能影响到一染色体缺失和重复是常见的基因突变类型,可能影响到一个或多个基因。这些突变导致的疾病有先天智力障碍、唐个或多个基因。这些突变导致的疾病有先天智力障碍、唐个或多个基因。这些突变导致的疾病有先天智力障碍、唐个或多个基因。这些突变导致的疾病有先天智力障碍、唐氏综合症、艾迪森氏病等。氏综合症、艾迪森氏病等。氏综合症、艾迪森氏病等。氏综合症、艾迪森氏病等。染色体异常是染色体异常是许许多出生缺陷和多出生缺陷和遗传遗传疾病的原因之疾病的原因之一。一。基因突变与疾病的关系基因突变与疾病的关系遗传性疾病是由基因突变引起的,包括单基因病、多基因病和染色体
4、异常病等。遗传性疾病遗传性疾病致癌基因突变是引起肿瘤发生的重要原因之一,常见的有BRCA1/2、TP53等基因突变。致癌基因突变致癌基因突变利用基因编辑技术和动物模型等手段可以模拟人类疾病,帮助疾病治疗研究。疾病模型的建疾病模型的建立立 基因治疗已经在部分疾病中得到应用,如罕见遗传性疾病、白血病等。现状现状0103基因治疗仍面临着很多挑战,如特定基因的选择、系统性输送、免疫反应等。挑战挑战02随着技术的不断发展,基因治疗在癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等领域都有广阔的应用前景。前景前景基因突变的检测方法基因突变的检测方法基因突变的检测是研究基因与疾病关系、诊断遗传性疾病、预测疾病风险以及选择
5、个性化治疗方案等的重要手段。目前常用的检测方法主要有PCR技术和DNA测序技术,以及基因芯片和蛋白质组学分析等。DNADNADNADNA测序技术测序技术测序技术测序技术DNADNA测序技术可以测定整个基因测序技术可以测定整个基因组或某一基因的序列。其优点组或某一基因的序列。其优点是高通量、高分辨率,可以发是高通量、高分辨率,可以发现新的基因突变。现新的基因突变。DNADNA测序技术主要用于诊断多基测序技术主要用于诊断多基因病、基因组学研究和精准医因病、基因组学研究和精准医疗。疗。PCRPCRPCRPCR与测序联用与测序联用与测序联用与测序联用PCRPCR和测序技术可联合使用,形和测序技术可联合
6、使用,形成一套完整的基因突变检测流成一套完整的基因突变检测流程。程。PCRPCR技术和技术和DNADNA测序技术测序技术PCRPCRPCRPCR技术技术技术技术PCRPCR技术是一种在体外扩增技术是一种在体外扩增DNADNA片段的方法。其优点是简单、片段的方法。其优点是简单、快速、灵敏,可以在微量快速、灵敏,可以在微量DNADNA样样本中检测基因突变。本中检测基因突变。PCRPCR技术目前主要用于诊断单基技术目前主要用于诊断单基因病和分析基因变异。因病和分析基因变异。基因突变与药物基因突变与药物基因突变与药物基因突变与药物敏感性分析敏感性分析敏感性分析敏感性分析基因突变与药物敏感性关系密切。利
7、用基因突变检测和药基因突变与药物敏感性关系密切。利用基因突变检测和药基因突变与药物敏感性关系密切。利用基因突变检测和药基因突变与药物敏感性关系密切。利用基因突变检测和药物敏感性分析相结合,可以选择最合适的治疗方案。物敏感性分析相结合,可以选择最合适的治疗方案。物敏感性分析相结合,可以选择最合适的治疗方案。物敏感性分析相结合,可以选择最合适的治疗方案。0202第第2章章 癌症与基因突癌症与基因突变变 癌症的基础知识癌症的基础知识疾病的定义和流行趋势癌症的定义和癌症的定义和流行病学流行病学分期、分型及相关概念癌症的分期和癌症的分期和分型分型预防、诊断、治疗及康复癌症的预防和癌症的预防和治疗治疗 致
8、癌基因和肿瘤抑制基因的突变致癌基因和肿瘤抑制基因的突变致癌基因的作用和突变类型TP53TP53、BRCA1BRCA1、BRCA2BRCA2等常见等常见致癌基因致癌基因肿瘤抑制基因的作用和突变类型RB1RB1、APCAPC、PTENPTEN等常见肿等常见肿瘤抑制基因瘤抑制基因基因突变的影响及相关治疗基因突变与癌基因突变与癌症的发生和治症的发生和治疗疗 基因治疗在癌症治疗中的应用基因治疗在癌症治疗中的应用基因突变检测方法及个体化治疗基因突变检测基因突变检测和个体化治疗和个体化治疗基因编辑技术在癌症治疗中的应用基于基因编辑基于基因编辑技术的癌症治技术的癌症治疗疗免疫治疗的原理及和基因突变的关系免疫治
9、疗与基免疫治疗与基因突变的关系因突变的关系 TP53TP53TP53TP53:常见的:常见的:常见的:常见的致癌基因之一致癌基因之一致癌基因之一致癌基因之一近年来,越来越多的研究表明,近年来,越来越多的研究表明,近年来,越来越多的研究表明,近年来,越来越多的研究表明,TP53TP53TP53TP53的突变在多种癌症中的突变在多种癌症中的突变在多种癌症中的突变在多种癌症中都占有重要地位,如乳腺癌、结肠癌等。目前,针对都占有重要地位,如乳腺癌、结肠癌等。目前,针对都占有重要地位,如乳腺癌、结肠癌等。目前,针对都占有重要地位,如乳腺癌、结肠癌等。目前,针对TP53TP53TP53TP53的基因治疗方
10、案正在不断研发和完善中,为癌症的治疗带的基因治疗方案正在不断研发和完善中,为癌症的治疗带的基因治疗方案正在不断研发和完善中,为癌症的治疗带的基因治疗方案正在不断研发和完善中,为癌症的治疗带来了新的希望。来了新的希望。来了新的希望。来了新的希望。TP53是一种重要的基因,它参与了是一种重要的基因,它参与了细细胞凋亡和基胞凋亡和基因修复等重要生命因修复等重要生命过过程。但当程。但当该该基因基因发发生突生突变时变时,就会就会导导致致细细胞的异常生胞的异常生长长与分裂,从而形成癌与分裂,从而形成癌细细胞。胞。采用患者自身T细胞进行免疫治疗CAR-TCAR-T细胞疗法细胞疗法0103利用光线杀灭癌细胞光
11、动力治疗光动力治疗02通过刺激免疫系统来抗击癌细胞肿瘤疫苗肿瘤疫苗基因突变与癌症治疗基因突变与癌症治疗基因突变在癌症发生、发展和转移等方面都发挥着重要的作用。因此,通过基因检测和分析,可以帮助医生更好地制定癌症个体化治疗方案。近年来,基于基因编辑技术的治疗方案也不断涌现,给癌症治疗带来了新的变革。光动力治疗和热疗光动力治疗和热疗光动力治疗和热疗光动力治疗和热疗光动力治疗利用光线杀灭癌细光动力治疗利用光线杀灭癌细胞胞热疗则是利用高温破坏癌细胞热疗则是利用高温破坏癌细胞纳纳纳纳米米米米技技技技术术术术在在在在癌癌癌癌症症症症治治治治疗疗疗疗中的应用中的应用中的应用中的应用纳米技术可应用于药物传递、
12、纳米技术可应用于药物传递、诊断和治疗等多个方面诊断和治疗等多个方面其高效、靶向性和安全性成为其高效、靶向性和安全性成为其应用于癌症治疗的重要优势其应用于癌症治疗的重要优势基基基基于于于于基基基基因因因因编编编编辑辑辑辑技技技技术术术术的的的的治疗方案治疗方案治疗方案治疗方案CRISPR-Cas9CRISPR-Cas9等基因编辑技术的等基因编辑技术的出现,使得癌症治疗的思路发出现,使得癌症治疗的思路发生了质的变化生了质的变化这种治疗方案可以有效地切除这种治疗方案可以有效地切除或修复癌细胞的关键基因,从或修复癌细胞的关键基因,从而达到治疗的效果而达到治疗的效果新兴的癌症治疗方法新兴的癌症治疗方法C
13、AR-TCAR-TCAR-TCAR-T细细细细胞胞胞胞疗疗疗疗法法法法和和和和肿肿肿肿瘤疫苗瘤疫苗瘤疫苗瘤疫苗CAR-TCAR-T细胞疗法通过改造患者自细胞疗法通过改造患者自身的免疫系统来发挥作用身的免疫系统来发挥作用肿瘤疫苗则是通过刺激免疫系肿瘤疫苗则是通过刺激免疫系统来抗击癌细胞统来抗击癌细胞 0303第第3章章 遗传遗传性疾病与基因突性疾病与基因突变变 遗传性疾病的分类遗传性疾病的分类分子机制不同的两种遗传疾病单基因遗传病单基因遗传病和多基因遗传和多基因遗传病病基因表达方式不同的两种遗传疾病常染色体显性常染色体显性遗传和隐性遗遗传和隐性遗传传遗传方式与性别相关的一种遗传疾病性染色体遗传性
14、染色体遗传疾病疾病 常见的单基因遗传病常见的单基因遗传病单一突变基因导致遗传疾病的多种类型单基因遗传病单基因遗传病的定义和类型的定义和类型DNA检测和家系分析等方法的应用确定突变基因确定突变基因和遗传模式和遗传模式从表观现象到分子机制的多层次治疗策略常见单基因遗常见单基因遗传病的症状和传病的症状和治疗方法治疗方法 多基因遗传病的突变和研究多基因遗传病的突变和研究复杂性疾病的基因组学和转录组学研究多基因遗传病多基因遗传病的定义和研究的定义和研究方法方法SNP、CNV等多种变异类型与疾病相关基因的发现多基因遗传病多基因遗传病的基因变异和的基因变异和相关基因相关基因遗传风险评估和个性化治疗的新模式多
15、基因遗传病多基因遗传病的预防和治疗的预防和治疗进展进展 新兴的基因治疗方法新兴的基因治疗方法基因疗法的两种主要治疗模式基因替代治疗基因替代治疗和基因编辑技和基因编辑技术术RNAi和CRISPRi等技术的理论与实践基于基于RNARNA的基的基因表达调控技因表达调控技术术CRISPR-Cas、TALEN和ZFN等技术的最新研究进展基因修复技术基因修复技术在遗传性疾病在遗传性疾病治疗中的应用治疗中的应用 单基因遗传病的单基因遗传病的单基因遗传病的单基因遗传病的例子:囊性纤维例子:囊性纤维例子:囊性纤维例子:囊性纤维化化化化囊性纤维化是一种常见的单基因遗传疾病,由囊性纤维化是一种常见的单基因遗传疾病,
16、由囊性纤维化是一种常见的单基因遗传疾病,由囊性纤维化是一种常见的单基因遗传疾病,由CFTRCFTRCFTRCFTR基因突基因突基因突基因突变引起。该基因编码的变引起。该基因编码的变引起。该基因编码的变引起。该基因编码的CFTRCFTRCFTRCFTR蛋白是细胞膜上的离子通道,蛋白是细胞膜上的离子通道,蛋白是细胞膜上的离子通道,蛋白是细胞膜上的离子通道,调节体内水电解质的平衡。突变引起蛋白质折叠异常和离调节体内水电解质的平衡。突变引起蛋白质折叠异常和离调节体内水电解质的平衡。突变引起蛋白质折叠异常和离调节体内水电解质的平衡。突变引起蛋白质折叠异常和离子通道功能缺失,导致黏液和汗液的分泌物质变稠,
17、堵塞子通道功能缺失,导致黏液和汗液的分泌物质变稠,堵塞子通道功能缺失,导致黏液和汗液的分泌物质变稠,堵塞子通道功能缺失,导致黏液和汗液的分泌物质变稠,堵塞呼吸道和胰腺管,导致呼吸困难和消化不良。目前,囊性呼吸道和胰腺管,导致呼吸困难和消化不良。目前,囊性呼吸道和胰腺管,导致呼吸困难和消化不良。目前,囊性呼吸道和胰腺管,导致呼吸困难和消化不良。目前,囊性纤维化的治疗主要是针对症状的支持性治疗,或者通过转纤维化的治疗主要是针对症状的支持性治疗,或者通过转纤维化的治疗主要是针对症状的支持性治疗,或者通过转纤维化的治疗主要是针对症状的支持性治疗,或者通过转移健康的移健康的移健康的移健康的CFTRCFT
18、RCFTRCFTR基因来实现基因替代治疗。基因来实现基因替代治疗。基因来实现基因替代治疗。基因来实现基因替代治疗。多基因遗传病的例子:糖尿病多基因遗传病的例子:糖尿病糖尿病的发生与遗传、饮食和生活习惯等因素相关遗传和环境的遗传和环境的交互作用交互作用糖尿病的相关基因包括INS、GLP1R、TCF7L2等基因变异和相基因变异和相关基因关基因基于基因的危险度评估和个性化预防的新趋势预防和治疗进预防和治疗进展展 遗传性疾病的基因治疗疾病基因修复疾病基因修复0103基因编辑技术的道德和伦理问题人类优生优育人类优生优育02癌症的基因治疗肿瘤基因修复肿瘤基因修复常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传常染色体隐性
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