基因檢測(cè)基礎(chǔ)培訓(xùn).ppt.ppt

2019 12 20 1 基因檢測(cè) 2019 12 20 2 人類基因組計(jì)劃thehumangenomeproject 2019 12 20 3 人類基因組計(jì)劃帶給我們什么 基因檢測(cè)成為重要的醫(yī)學(xué)檢查手段 2019 12 20 4 人類基因組計(jì)劃的完成為醫(yī)學(xué)提供了大量信息 目前已經(jīng)有700余種疾病的基因診斷技術(shù)用于臨床 越來越多的基因診斷技術(shù)已用于廣大人群 主要用于 1 疾病相關(guān)基因變異攜帶者的發(fā)現(xiàn)2 常見疾病的遺傳風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)和提示3 指導(dǎo)個(gè)體化用藥基因檢測(cè)和其它正在發(fā)展遺傳篩選和預(yù)防技術(shù)將對(duì)人類的健康醫(yī)療產(chǎn)生巨大的影響 美國國家疾病控制中心基因檢測(cè)部 2019 12 20 5 一 什么是基因 基因是dna起作用的單位 dna含有大量的化學(xué)信息數(shù)據(jù)庫 攜帶合成所有細(xì)胞所需蛋白質(zhì)的整套信息 每個(gè)基因含有一套指導(dǎo)信息 通常編碼一個(gè)特定蛋白 2019 12 20 6 dna與染色體結(jié)構(gòu) dna分子 chromosome 堿基 a t g c 2019 12 20 7 基因 2019 12 20 8 基因組包括所有基因 蛋白質(zhì)2 蛋白質(zhì)1 非編碼區(qū) 非編碼區(qū) 基因1編碼區(qū) 基因2編碼區(qū) 2019 12 20 9 23對(duì)染色體32億堿基對(duì) 人類細(xì)胞含有兩套染色體 一套來自于父親 一套來自于母親 2019 12 20 10 二 基因是如何工作的 雖然每個(gè)細(xì)胞含有一套完整的基因 但是細(xì)胞使用基因的時(shí)候是有選擇性的 使得腦細(xì)胞與骨細(xì)胞不同 一個(gè)正常細(xì)胞只會(huì)激活實(shí)時(shí)需要的基因而抑制其它基因的活力 基因通過它們所編碼的蛋白質(zhì)決定人體的特征 包括人體如何應(yīng)對(duì)環(huán)境帶來的挑戰(zhàn) 2019 12 20 11 氨基酸 lysinesidechain 20種不同的氨基酸 basicstructureofanaminoacid graphicrepresentationofanaminoacid lysine carboxylgroup aminogroup 2019 12 20 12 基因到蛋白質(zhì)i dna tacgcaatatgcatt augcguuauacguaa mrna 2019 12 20 13 ribosome mrna trna a codons aug methionine startcgu arginineuau tyrosineacg threonineuaa stop methionine arginine threonine tyrosine u g c g u u a u a c u a a g stop tyrosine methionine threonine arginine 基因到蛋白質(zhì)ii 2019 12 20 14 蛋白質(zhì)折疊與功能 aminoacidchaingrows andfolds intoa3 dstructure 2019 12 20 15 三 基因是如何引發(fā)疾病的 一個(gè)人的健康依賴于上千個(gè)蛋白質(zhì)持續(xù)共同作用 在正確的地方以正確的數(shù)量一起發(fā)揮作用 基因正確性決定蛋白質(zhì)的正確性 蛋白質(zhì)的正確性決定了人體健康 2019 12 20 16 在最近的10年中 對(duì)于人類遺傳學(xué)的研究得到了長足的發(fā)展 目前超過4000種疾病 例如鐮刀細(xì)胞貧血癥和囊性纖維性變病 被證實(shí)是具有遺傳性的 并且在家族中傳遞 現(xiàn)在已經(jīng)知道在普通條件下 如心臟病 糖尿病和多種癌癥中我們基因發(fā)生的變化都起到了重要作用 基因與人類健康密切相關(guān) 2019 12 20 17 基因與疾病有關(guān) 許多疾病可以追溯到我們自身的基因上 單基因疾病 一個(gè)基因的異常引起的疾病 從母親和 或者父親那里繼承的突變基因相關(guān) 多基因疾病 疾病的發(fā)生與多個(gè)基因有關(guān) 常見疾病如心血管病 糖尿病 大多數(shù)癌癥 老年性癡呆等與多種基因 以及環(huán)境和基因互相作用相關(guān) 2019 12 20 18 單基因疾病僅與一個(gè)特定的基因密切相關(guān) 大多數(shù)比較少見的遺傳性疾病屬于這一類 在這類疾病發(fā)生原因中單個(gè)基因突變的影響力可以達(dá)到80 以上 紅綠色盲血友病白化病苯丙酮尿癥 簡(jiǎn)稱pku 2019 12 20 19 單基因疾病分類 ad 常染色體顯性遺傳ar 常染色體隱性遺傳xd x染色體顯性遺傳xr x染色體隱性遺傳y y連鎖遺傳 2019 12 20 20 多基因疾病有一定的遺傳基礎(chǔ)和家族聚集現(xiàn)象 它不取決于一對(duì)基因 而是幾對(duì)基因 同時(shí) 還受環(huán)境因素影響 它不遵守孟德爾遺傳定律 易感性 susceptibility由遺傳因素決定的患病的風(fēng)險(xiǎn) 在一定的環(huán)境條件下 易感性的高低可以代表易患性的高低 多基因病 遺傳因素決定的不是疾病本身 而是這種疾病的遺傳易感性 有遺傳易感性的個(gè)體能否發(fā)病 取決于各種遺傳因素和環(huán)境因素的相互作用 包括飲食 活動(dòng) 有害因子等 2019 12 20 21 疾病癥狀與幾個(gè)或者更多突變等位基因有關(guān) 2 各個(gè)基因分別對(duì)疾病只產(chǎn)生小的影響 3 基因的表現(xiàn)受到大量外界因素的影響 多基因疾病與多個(gè)基因有關(guān) 如高血壓病與近20個(gè)基因有關(guān) 癌癥 高血壓病 糖尿病 老年性癡呆 中風(fēng) 冠心病等 大多數(shù)疾病與基因的關(guān)系是 疾病是基因與外界因素相互作用的結(jié)果 基因突變并不一定導(dǎo)致疾病 因此通過基因檢測(cè)了解等位基因的突變 可以調(diào)節(jié)外界因素 生活環(huán)境 生活習(xí)慣 飲食 做到避免或延緩疾病 或減輕癥狀 及早治療 2019 12 20 22 基因的變異 每個(gè)人的基因系列基本是一樣的但是每個(gè)基因有不同的形式 等位基因 2019 12 20 23 基因突變的方式 基因上單個(gè)堿基的突變 基因的片段的丟失和增加 拷貝數(shù)增加 染色體異常 2019 12 20 24 基因的變異 遺傳角度 是如何發(fā)生的 遺傳性突變 生殖性突變 從父母親那里繼承的獲得性突變 體細(xì)胞突變 體細(xì)胞突變?cè)趥€(gè)別細(xì)胞dna中出現(xiàn) 2019 12 20 25 基因突變可能產(chǎn)生三種后果 不影響編碼蛋白的結(jié)構(gòu)和功能蛋白質(zhì)仍有功能 但有缺陷蛋白質(zhì)會(huì)完全失去作用 2019 12 20 26 人類基因組的變異 個(gè)體1 個(gè)體2 dna中的變異 2019 12 20 27 不造成后果的變異 不造成后果的變異 2019 12 20 28 造成后果的變異 造成后果的變異 2019 12 20 29 造成疾病的變異 variationindnathatcausesharmfulchange 血友病a hemophiliaa 是凝血因子viii缺乏所導(dǎo)致的出血性疾病 約占先天性出血性疾病的85 2019 12 20 30 造成潛在疾病的變異 多年后 造成潛在疾病的變異 2019 12 20 31 四 疾病相關(guān)的基因變異如何遺傳 基因是成對(duì)出現(xiàn)的 從父母中各自繼承一個(gè)拷貝 許多基因具有大量的變異形式 稱為等位基因 一個(gè)顯性等位基因可以掩蓋一個(gè)正常的等位基因 一個(gè)隱性基因會(huì)由于它的處于其它染色體上對(duì)應(yīng)等位基因發(fā)生失活或者丟失變得顯性 2019 12 20 32 在顯性遺傳疾病中 如果受到影響的父母親具有一個(gè)引起疾病的等位基因 而且它可以掩蓋另一個(gè)相對(duì)的正常等位基因 那么這個(gè)家庭的每個(gè)孩子有50 的可能繼承這個(gè)疾病的等位基因而得病 2019 12 20 33 常染色體顯性遺傳病1 亨廷頓舞蹈癥 進(jìn)行性神經(jīng)性疾病 其特征為運(yùn)動(dòng)異常 舞蹈癥 癡呆 平均發(fā)病年齡大約 歲 1 1 2 2 3 4 2019 12 20 34 在隱性遺傳疾病中 父母親沒有疾病 但都攜帶有一個(gè)正常的等位基因和一個(gè)突變的等位基因 每個(gè)孩子有四分之一的可能繼承兩個(gè)突變等位基因而患病 四分之一的可能繼承兩個(gè)正常等位基因 以及二分之一可能繼承一個(gè)正常一個(gè)突變的等位基因而成為象父母一樣的攜帶者 2019 12 20 35 常染色體隱性遺傳1 白化病先天性高度近視等 2019 12 20 36 鐮狀細(xì)胞貧血 ar 11p15 5 1 hbhb表現(xiàn)為鐮狀細(xì)胞病2 hbhb鐮狀細(xì)胞特征3 雙雜合子 類似于純合子鐮狀細(xì)胞貧血 在非裔美國人中約占8 鐮狀細(xì)胞阻塞微循環(huán) 導(dǎo)致內(nèi)臟器官嚴(yán)重?fù)p傷 常染色體隱性遺傳2 2019 12 20 37 然而 大多數(shù)疾病和特征并不遵循簡(jiǎn)單的遺傳方式 基因的表現(xiàn)受到大量因子的影響 并不是所有的突變等位基因都可以導(dǎo)致疾病的產(chǎn)生 甚至是顯性等位基因brca1乳腺癌易感性基因在65歲患病風(fēng)險(xiǎn)是80 而不是100 這個(gè)數(shù)字表明 某個(gè)基因突變導(dǎo)致疾病產(chǎn)生的可能性稱為外顯率 2019 12 20 38 五 什么是基因檢測(cè) 基因檢測(cè) 在遺傳學(xué)和醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)上基因檢測(cè)技術(shù) 運(yùn)用生物分子手段 通過對(duì)人體是否攜帶某種疾病的易感基因進(jìn)行檢測(cè)和分析 從而對(duì)受檢者患某種疾病的風(fēng)險(xiǎn)高低進(jìn)行預(yù)測(cè) 為受檢者提供相應(yīng)的健康指導(dǎo) 以便有針對(duì)性地展開疾病預(yù)防 2019 12 20 39 不同類型的基因檢測(cè)被用于 尋找染色體整體異常 基因內(nèi)和臨近片斷的變異 基因的表達(dá)程度 2019 12 20 40 基因檢測(cè)的分類 診斷性基因檢測(cè)多數(shù)用于有癥狀單基因疾病診斷單基因疾病癥狀出現(xiàn)前的診斷 預(yù)測(cè)性基因檢測(cè)多數(shù)用于多基因常見疾病的遺傳風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè) 個(gè)體化用藥基因檢測(cè)用于指導(dǎo)臨床藥物治療 2019 12 20 41 基因組檢測(cè)可以用于尋找疾病的易感者 新生兒?jiǎn)位蜻z傳病的篩選 攜帶者測(cè)試可以用來幫助了解他們是否攜帶異?；?避免將其傳遞給他們子代的風(fēng)險(xiǎn) 基因檢測(cè)也被用于個(gè)體化治療 如指導(dǎo)硝酸甘油用于治療冠心病 基因檢測(cè)還被用于指導(dǎo)個(gè)體化的醫(yī)療和保健 六 基因組檢測(cè)有什么用處 2019 12 20 42 目前在基因測(cè)定中所得到的結(jié)果聚焦于預(yù)測(cè)性基因檢測(cè) 這些檢測(cè)是在出現(xiàn)任何癥狀前鑒定人們患有某種病的可能性 現(xiàn)在已經(jīng)可以對(duì)1318種疾病進(jìn)行檢測(cè) 而隨著越來越多的疾病相關(guān)基因被發(fā)現(xiàn) 意味著可以進(jìn)行更多種的檢測(cè) 2019 12 20 43 七 基因檢測(cè)可以預(yù)測(cè)哪些類型的疾病 預(yù)測(cè)性基因檢測(cè)尋找那些因?yàn)閱位蝈e(cuò)誤的遺傳而導(dǎo)致的 家族性疾病 如鐮刀樣貧血等 預(yù)測(cè)性基因檢測(cè)可以判斷常見的多基因遺傳性疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn) 如老年型癡呆 心血管疾病 失明 癌癥等 2019 12 20 44 所有的癌癥都是與基因相關(guān)的 是由突變基因所引發(fā)的 然而 只有少量癌癥是遺傳的 生殖細(xì)胞攜帶突變 從一代傳到下一代 而使得人體中所有細(xì)胞都出現(xiàn)這個(gè)突變 發(fā)現(xiàn)與常見癌癥相關(guān)的突變基因 攜帶有癌癥基因的人更傾向于在年輕時(shí)就產(chǎn)生癌癥 但是這類遺傳性 或者家族性 癌癥大約占到了所有癌癥的5 10 基因和癌癥間的聯(lián)系 2019 12 20 45 癌癥通常起源于一個(gè)體細(xì)胞 細(xì)胞從正常轉(zhuǎn)化成惡性需要經(jīng)歷一系列明顯階段 每個(gè)階段受到一個(gè)或者一套基因的控制 遺傳性癌癥患者已經(jīng)具備了第一步的突變 大多數(shù)癌癥起源于基因的隨機(jī)突變 整個(gè)生命周期中他們?cè)谌梭w細(xì)胞中產(chǎn)生 發(fā)展 要么是在細(xì)胞進(jìn)行分裂時(shí)產(chǎn)生的錯(cuò)誤 要么是應(yīng)對(duì)于環(huán)境因素例如輻射或者化學(xué)物質(zhì)所產(chǎn)生的損傷 2019 12 20 46 2019 12 20 47 八 預(yù)測(cè)性基因檢測(cè)能告訴你什么 一個(gè)精確的基因檢測(cè)可以告訴你你是否具有或者不具有某種疾病相關(guān)基因變異 如果你有了這種基因 還有各種外界因素會(huì)影響到這個(gè)基因的外顯率 它們的綜合效應(yīng)才決定你是否真正發(fā)病 幾乎每一個(gè)具有家族性結(jié)腸腺瘤基因型的人都會(huì)在某天發(fā)展成結(jié)腸癌 另一方面 攜帶brca1乳腺癌易感基因的婦女有80 的幾率在65歲時(shí)發(fā)展成乳腺癌 她們的風(fēng)險(xiǎn)很高 但不是絕對(duì)的 2019 12 20 48 評(píng)估 干預(yù)方式 家族疾病史 推薦個(gè)體化的預(yù)防措施 家族的遺傳學(xué)檢測(cè) 推薦個(gè)體化的預(yù)防措施 推薦標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)防措施 一般風(fēng)險(xiǎn) 中等風(fēng)險(xiǎn) 高風(fēng)險(xiǎn) 遺傳風(fēng)險(xiǎn) 疾病風(fēng)險(xiǎn)分類 2019 12 20 49 九 基因檢測(cè)的好處是什么 出身于高危家族的人們生活在未知的恐懼中 一個(gè)陰性檢測(cè)可以帶來極大的心理緩解作用 而一個(gè)陽性檢測(cè)也會(huì)帶來好處 它可以消除不確定性 讓人們可以決定自己的未來 一個(gè)陽性檢測(cè)可以讓人們得到最好的生存機(jī)會(huì) 降低生病的風(fēng)險(xiǎn) 了解疾病的遺傳風(fēng)險(xiǎn) 可以采取干預(yù)措施 降低發(fā)病的幾率 提高健康水平和生活質(zhì)量 延長壽命 2019 12 20 50 跟蹤會(huì)引起遺傳性癌癥的基因可以對(duì)所有癌癥研究有所幫助 通過對(duì)癌癥基因的鑒定 科學(xué)家能夠?qū)λ邪┌Y病人進(jìn)行研究 1 基因和基因標(biāo)志也提供了改進(jìn)癌癥診斷和治療的方法 2 在疾病高危人群中對(duì)藥物進(jìn)行測(cè)定可以更有效率地評(píng)估疾病預(yù)防藥物的作用 2019 12 20 51 一種疾病的基因檢測(cè) 一類疾病的基因檢測(cè) 基因檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì) 癌癥心血管疾病自身免疫性疾病精神障礙性疾病 整體的基因檢測(cè) 技術(shù)上可以 信息需進(jìn)一步完善 地中海貧血囊性纖維病 2019 12 20 52 十 基因檢測(cè)的局限性 大多數(shù)常見疾病是多基因的疾病 是環(huán)境因素與遺傳因素互相作用才導(dǎo)致疾病 所以對(duì)基因檢測(cè)的結(jié)果要準(zhǔn)確理解 目前 預(yù)測(cè)性基因檢測(cè)的結(jié)果對(duì)多基因疾病來說大多數(shù)提示可能性 而不是確定性 陽性結(jié)果可能帶來心理沖擊 對(duì)家庭和社會(huì)關(guān)系的影響 2019 12 20 53 難點(diǎn)及缺點(diǎn) 1 需要具有醫(yī)學(xué)和遺傳學(xué)知識(shí)的專業(yè)人員 2 基因檢測(cè)是重要的醫(yī)學(xué)檢查新技術(shù) 具有其它方法所沒有的特點(diǎn) 但是基因檢測(cè)不能替代體檢和實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn) 而是應(yīng)該結(jié)合分析 3 基因檢測(cè)不能檢查人類所有的疾病 目前可以用于一千余種與遺傳有關(guān)的疾病 以后隨著研究的深入會(huì)擴(kuò)大 2019 12 20 54 十一 誰應(yīng)該選擇基因檢測(cè) 具有以下條件的個(gè)體應(yīng)該選擇基因檢測(cè) 有疾病家族史的成員 家族中有一個(gè)或者兩個(gè)以上親屬患病 接觸