基因檢測解析

1、2022-4-271基因檢測2022-4-272人類基因組計(jì)劃人類基因組計(jì)劃The Human Genome Project2022-4-273人類基因組計(jì)劃人類基因組計(jì)劃帶給我們什么帶給我們什么?基因組信息翻譯臨床應(yīng)用保健應(yīng)用基因檢測成為重要的醫(yī)學(xué)檢查手段基因檢測成為重要的醫(yī)學(xué)檢查手段2022-4-274 “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. 1. 疾病相關(guān)基因變異攜帶者的發(fā)現(xiàn)疾病相關(guān)基因變異攜帶者的發(fā)現(xiàn) 2. 2. 常見疾病的遺傳風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測和提示常見疾病的遺傳風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測和提示 3. 3

2、. 指導(dǎo)個體化用藥指導(dǎo)個體化用藥 基因檢測和其它正在發(fā)展遺傳篩選和預(yù)防技術(shù)將對人類的健康醫(yī)療產(chǎn)生巨大的影響?！?美國國家疾病控制中心基因檢測部2022-4-275一. 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。每個基因含有一套指導(dǎo)信息，通常編碼一個特定蛋白。2022-4-276DNA 與染色體結(jié)構(gòu)與染色體結(jié)構(gòu)DNA 分子分子 (chromosome)堿基堿基A AT TG GC C2022-4-277基因2022-4-278基因組包括所有基因基因組包括所有基因蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 2 2蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 1 1非編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)非編

3、碼區(qū)基因基因 1 1 編碼區(qū)編碼區(qū)基因基因 2 2 編碼區(qū)編碼區(qū)2022-4-27923 對染色體 32 億堿基對人類細(xì)胞含有兩套染色體，一套來自于父親，一套來自于母親。 2022-4-2710二. 基因是如何工作的？ 雖然每個細(xì)胞含有一套完整的基因，但是細(xì)胞使用基因的時候是有選擇性的，使得腦細(xì)胞與骨細(xì)胞不同。 一個正常細(xì)胞只會激活實(shí)時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)對環(huán)境帶來的挑戰(zhàn)2022-4-2711氨基酸氨基酸Lysine side chain20 種不同的氨基酸種不同的氨基酸Basic Structure of an Amino

4、 AcidGraphic Representation of an Amino AcidLysineCarboxyl groupAmino group2022-4-2712基因到蛋白質(zhì)基因到蛋白質(zhì) I IDNATACGCAATATGCATTAUGCGUUAUACGUAAmRNA2022-4-2713RibosomemRNAtRNAACodons:AUG=Methionine=StartCGU=ArginineUAU=TyrosineACG=ThreonineUAA=StopMethionineArginineThreonineTyrosineU G C G U U A U A CU A AGS

5、topTyrosineMethionineThreonineArginine基因到蛋白質(zhì)基因到蛋白質(zhì) II2022-4-2714蛋白質(zhì)折疊與功能蛋白質(zhì)折疊與功能Amino acid chain growsand foldsinto a 3-D structure.2022-4-2715三. 基因是如何引發(fā)疾病的？ 一個人的健康依賴于上千個蛋白質(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。2022-4-2716 在最近的10年中，對于人類遺傳學(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

6、病) )被證實(shí)是具有遺傳性的，并且在家族中傳遞?，F(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)基因與人類健康密切相關(guān)2022-4-2717基因基因與疾病與疾病有關(guān)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)。2022-4-2718 單基因疾病單基因疾病僅與一個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

7、這類疾病發(fā)生原因中單個基因突變的影響力可以達(dá)到80%以上。 紅綠色盲紅綠色盲血友病血友病白化病白化病苯丙酮尿癥（簡稱苯丙酮尿癥（簡稱PKUPKU）2022-4-2719單基因疾病分類單基因疾病分類: :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2022-4-2720多基因疾病多基因疾病有一定的遺傳基礎(chǔ)和家族聚集現(xiàn)象，它不取決于一對基因，而是幾對基因。同時，還受環(huán)境因素影響，它不遵守孟德爾遺傳定律。易感性：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

8、。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、有害因子等。2022-4-2721 疾病癥狀與幾個或者更多突變等位基因有關(guān),2.各個基因分別對疾病只產(chǎn)生小的影響,3.基因的表現(xiàn)受到大量外界因素的影響。 多基因疾病與多個基因有關(guān)，如高血壓病與近20個基因有關(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

9、疾病，或減輕癥狀，及早治療。2022-4-2722基因的變異基因的變異每個人的基因系列基本是一樣的但是每個基因有不同的形式等位基因等位基因受累的受累的父親父親正常的正常的母親母親受累受累受累受累正常正常正常正常2022-4-2723基因突變的方式: 基因上單個堿基的突變， 基因的片段的丟失和增加 拷貝數(shù)增加 染色體異常2022-4-2724基因的變異（遺傳角度）是如何發(fā)生的？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)胞突變在個別細(xì)胞DNA中出現(xiàn) 2022-4-2725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

10、白質(zhì)仍有功能，但有缺陷1.蛋白質(zhì)會完全失去作用2022-4-2726人類基因組的變異人類基因組的變異個體個體 1個體個體2= DNA中的變異中的變異2022-4-2727不造成后果的變異不造成后果的變異= = 不造成后果的變異不造成后果的變異2022-4-2728造成后果的變異造成后果的變異= = 造成后果的變異造成后果的變異2022-4-2729造成疾病的變異造成疾病的變異= Variation in DNA that causes harmful change血友病 A（hemophilia A）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%85% 。 2022-

11、4-2730造成潛在疾病的變異造成潛在疾病的變異多年后多年后= 造成潛在疾病的變異造成潛在疾病的變異2022-4-2731四. 疾病相關(guān)的基因變異如何遺傳？基因是成對出現(xiàn)的，從父母中各自繼承一個基因是成對出現(xiàn)的，從父母中各自繼承一個拷貝?？截悺ＴS多基因具有大量的變異形式，稱為許多基因具有大量的變異形式，稱為等位基因等位基因。 一個顯性等位基因可以掩蓋一個正常的等位一個顯性等位基因可以掩蓋一個正常的等位基因。一個隱性基因會由于它的處于其它染基因。一個隱性基因會由于它的處于其它染色體上對應(yīng)等位基因發(fā)生失活或者丟失變得色體上對應(yīng)等位基因發(fā)生失活或者丟失變得顯性。顯性。 2022-4-2732在在顯性

12、遺傳疾病顯性遺傳疾病中，如中，如果受到影響的父母親具果受到影響的父母親具有一個引起疾病的等位有一個引起疾病的等位基因，而且它可以掩蓋基因，而且它可以掩蓋另一個相對的正常等位另一個相對的正常等位基因，那么這個家庭的基因，那么這個家庭的每個孩子有每個孩子有5050的可能的可能繼承這個疾病的等位基繼承這個疾病的等位基因而得病。因而得病。2022-4-2733常染色體顯性遺傳病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，其亨廷頓舞蹈癥：進(jìn)行性神經(jīng)性疾病，其特征為運(yùn)動異常（舞蹈癥），癡呆，平均發(fā)特征為運(yùn)動異常（舞蹈癥），癡呆，平均發(fā)病年齡大約病年齡大約歲。歲。1122342022-4-273

13、4在在隱性遺傳疾病隱性遺傳疾病中，父母中，父母親沒有疾病，但都攜帶有親沒有疾病，但都攜帶有一個正常的等位基因和一一個正常的等位基因和一個突變的等位基因。每個個突變的等位基因。每個孩子有四分之一的可能繼孩子有四分之一的可能繼承兩個突變等位基因而患承兩個突變等位基因而患??；??；四分之一四分之一的可能繼承的可能繼承兩個正常等位基因，以及兩個正常等位基因，以及二分之一可能繼承一個正二分之一可能繼承一個正常一個突變的等位基因而常一個突變的等位基因而成為象父母一樣的攜帶者。成為象父母一樣的攜帶者。2022-4-2735常染色體隱性遺傳常染色體隱性遺傳 1白化病白化病先天性高度近視等先天性高度近視等2022

14、-4-2736鐮狀細(xì)胞貧血（鐮狀細(xì)胞貧血（AR，11p15.5） 1.Hb Hb 表現(xiàn)為鐮狀細(xì)胞病表現(xiàn)為鐮狀細(xì)胞病 2.Hb Hb 鐮狀細(xì)胞特征鐮狀細(xì)胞特征 3.雙雜合子：類似于純合子雙雜合子：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。損傷。常染色體隱性遺傳常染色體隱性遺傳 22022-4-2737 然而，大多數(shù)疾病和特征并不遵循簡單的遺傳方式；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

15、風(fēng)險(xiǎn)是80而不是100。這個數(shù)字表明：某個基因突變導(dǎo)致疾病產(chǎn)生的可能性稱為外顯率。 2022-4-2738五. 什么是基因檢測？基因檢測：在遺傳學(xué)和醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)上基因檢測技術(shù)。運(yùn)用生物分子手段，通過對人體是否攜帶某種疾病的易感基因進(jìn)行檢測和分析，從而對受檢者患某種疾病的風(fēng)險(xiǎn)高低進(jìn)行預(yù)測，為受檢者提供相應(yīng)的健康指導(dǎo)，以便有針對性地展開疾病預(yù)防。2022-4-2739 不同類型的基因檢 測被用于： 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2022-4-2740基因檢測的分類基因檢測的分類 診斷性基因檢測診斷性基因檢測 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)測性

16、基因檢測預(yù)測性基因檢測 多數(shù)用于多基因常見疾病的遺傳風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測 個體化用藥基因檢測個體化用藥基因檢測 用于指導(dǎo)臨床藥物治療2022-4-2741 基因組檢測可以用于尋找疾病的易感者。 新生兒單基因遺傳病的篩選。 攜帶者測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)。 基因檢測也被用于個體化治療: 如指導(dǎo)硝酸 甘油用于治療冠心病。 基因檢測還被用于指導(dǎo)個體化的醫(yī)療和保健。六. 基因組檢測有什么用處？2022-4-2742 目前在基因測定中所得到的結(jié)果聚焦于預(yù)測性基因檢測：預(yù)測性基因檢測： 這些檢測是在出現(xiàn)任何癥狀前鑒定人們患有某種病的可能性?，F(xiàn)在已經(jīng)可以對1318種疾病進(jìn)行

17、檢測，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。2022-4-2743七. 基因檢測可以預(yù)測哪 些類型的疾?。?預(yù)測性基因檢測尋找那些因?yàn)閱位蝈e誤的遺傳而導(dǎo)致的“家族性疾病” 如鐮刀樣貧血等。 預(yù)測性基因檢測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。2022-4-2744 所有的癌癥都是與基因相關(guān)的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就產(chǎn)生癌癥，但是這

18、類遺傳性(或者家族性)癌癥大約占到了所有癌癥的510?；蚝桶┌Y間的聯(lián)系2022-4-2745 癌癥通常起源于一個體細(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，每個階段受到一個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，整個生命周期中他們在人體細(xì)胞中產(chǎn)生，發(fā)展 要么是在細(xì)胞進(jìn)行分裂時產(chǎn)生的錯誤，要么是應(yīng)對于環(huán)境因素例如輻射或者化學(xué)物質(zhì)所產(chǎn)生的損傷。2022-4-27462022-4-2747八. 預(yù)測性基因檢測 能告訴你什么？ 一個精確的基因檢測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影響到

19、這個基因的外顯率，它們的綜合效應(yīng)才決定你是否真正發(fā)病。 幾乎每一個具有家族性結(jié)腸腺瘤基因型的人都會在某天發(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歲時發(fā)展成乳腺癌；她們的風(fēng)險(xiǎn)很高，但不是絕對的。 2022-4-2748評估干預(yù)方式家族疾家族疾病史病史推薦個體化的預(yù)防措施推薦個體化的預(yù)防措施家族的遺傳學(xué)檢測家族的遺傳學(xué)檢測, ,推薦個體化的預(yù)防措施推薦個體化的預(yù)防措施推薦標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)防措施推薦標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)防措施一般風(fēng)險(xiǎn)一般風(fēng)險(xiǎn)中等風(fēng)險(xiǎn)中等風(fēng)險(xiǎn)高風(fēng)險(xiǎn)高風(fēng)險(xiǎn) / /遺傳風(fēng)險(xiǎn)遺傳風(fēng)險(xiǎn)疾病風(fēng)險(xiǎn)分類2022-4-2749九. 基因檢測的好處是什么？ 出身于高危家族的人們生活在未知

20、的恐懼中。一個陰性檢測可以帶來極大的心理緩解作用，而一個陽性檢測也會帶來好處。它可以消除不確定性，讓人們可以決定自己的未來。 一個陽性檢測可以讓人們得到最好的生存機(jī)會，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。2022-4-2750 跟蹤會引起遺傳性癌癥的基因可以對所有癌癥研究有所幫助 ，通過對癌癥基因的鑒定，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藥物進(jìn)行測定可以更有效率地評估疾病預(yù)防藥物的作用。2022-4-2751一種疾病的基因檢測一類疾病的基因檢測基因檢測的發(fā)展趨勢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技術(shù)上可以，信息需進(jìn)一