分子診斷學(xué)遺傳性疾病的分子診斷

分子診斷學(xué)遺傳性疾病的分子診斷第一頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日Therearemanydifferenttechniquesthatcanbeusedtodiagnosetheglobingenemutations,includinggap-PCR,ARMS-PCR,andREanalysisofamplifiedproduct.globin：球蛋白KeyPoints第二頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日HemophiliaisacongenitaldiseaseofthecoagulationdisorderswhichconstituterecessivedisorderslinkedtochromosomeX.ThestudywascarriedoutbytheSSCP,RELP,Southernblot,VNTR,andSTR.

hemophilia：血友??；congenitaldisease：先天性疾??；coagulation：凝固，凝結(jié)；recessive：隱性第三頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日TwomultiplexPCRsareconstructedinwhich9exonscanbeamplifiedsimultaneously,and98%ofalldeletionscanbeidentified.multiplex：多樣化；exon：外顯子；simultaneously：同時(shí)地；deletion：缺失第四頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日Phenylketonuriaisaninbornerrorofmetabolismresultingfromadeficiencyofphenylalaninehydroxylase.Therearemanytechniquesthatcanbeusedtomutationscreening,suchasPCR-STR,PCR-SSCP,PCR-RFLP,PCR-DGCE,andsoon.

Phenylketonuria：苯丙酮尿phenylalaninehydroxylase：苯基丙氨酸羥化酶第五頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日Cysticfibrosis(CF)iscausedbymutationsintheCFTRgene.Fivetestsaremostfrequentlyused:resctrictionenzymeanalysis,theheteroduplexanalysis,ARMS,reversehybridizationandOLA.Cysticfibrosis：囊胞性纖維癥heteroduplex：異源雙鏈核酸分子Hybridization：雜交第六頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日Huntington’sdisease(HD)involvesapolymorphic(CAG)repeatsequencelocatedinexon1oftheIT15geneat4p16.3.HDcanbeaccuratelyconfirmedorexcludedbyPCR-basedassay.Huntington’sdisease(HD)：亨廷頓病第七頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日FragileXdiseaseresultsfromtrinucleotide(CGG)repeatexpansions.Atpresent,diagnosticproceduresoffragileXdiseasearebasedonSouthernblottingandonPCRamplification.

FragileXdisease：脆性X綜合征trinucleotide：三核苷酸第八頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日TwomajortechnologiesareinuseforPNDandPGD:PCRformonogenicdiseasesandFISHforchromosomalaberrations.

monogenic：?jiǎn)位虻牡诰彭?yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日遺傳性疾病的分子診斷（moleculardiagnosisofgeneticdisease）是指通過(guò)分析患者體內(nèi)遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)或表達(dá)水平的變化，對(duì)人體健康狀態(tài)和疾病做出或輔助診斷的方法。第十頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日評(píng)估基因的存在和缺陷通常以DNA為材料評(píng)估基因的表達(dá)量則以基因轉(zhuǎn)錄或翻譯RNA/蛋白質(zhì)為對(duì)象第十一頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日Section1遺傳性疾病分子診斷的策略所有遺傳性疾病都與某種或多種基因的突變有關(guān)。基因突變的概念：遺傳物質(zhì)的各種遺傳性改變稱基因突變（mutation），其實(shí)質(zhì)是核苷酸的增添、缺失、替代、顛倒和轉(zhuǎn)位。第十二頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日自然條件自發(fā)突變?nèi)藶楦深A(yù)誘發(fā)突變攜帶突變的生物個(gè)體或群體稱為突變體（mutant）對(duì)遺傳性疾病的分子診斷有三種策略可供選擇：1.直接診斷策略；2.基因多態(tài)性連鎖分析；3.基因突變的定量第十三頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日直接診斷策略通過(guò)分子生物學(xué)技術(shù)直接檢測(cè)導(dǎo)致遺傳性疾病的各種基因突變。因此其前提是被測(cè)基因已經(jīng)被克隆，其核酸序列和機(jī)構(gòu)已被闡明。點(diǎn)突變的診斷：即DNA分子中的一個(gè)堿基被另一個(gè)堿基所替換，其后果取決于替換的性質(zhì)和位置第十四頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日點(diǎn)突變背景清楚或部分清楚：allelespecificoligonucleotide,ASO、PCR-ELISA、allelespecificamplification,ASA、PCR-RFLP、基因芯片點(diǎn)突變背景未知：single-strandconformationalpolymorphism,SSCP、denaturinggradientgelelectrophoresis,DGGE、heteroduplexanalysis,HA、DNA序列測(cè)定、proteintruncationtest,PTT第十五頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日片段性突變的檢測(cè)：指DNA分子中較大范圍的堿基發(fā)生突變方法：Southernblotting、多重PCR第十六頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日基因多態(tài)性連鎖分析間接診斷，在家系中進(jìn)行連鎖分析和關(guān)聯(lián)分析單核苷酸多態(tài)性（singlenucleotidepolymorphism,SNP）,第3代遺傳標(biāo)記第十七頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日第十八頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日基因突變的定量診斷第十九頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日Section2遺傳病的分子診斷血紅蛋白病血紅蛋白病（hemoglobinopathy,Hb）是由于編碼血紅蛋白的基因異常而發(fā)生的一類(lèi)遺傳性貧血病。第二十頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日主要分為兩大類(lèi)：異常血紅蛋白病，Hb發(fā)生結(jié)構(gòu)上的異常，導(dǎo)致貧血病，例如鐮刀狀細(xì)胞貧血第二十一頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日地中海貧血，構(gòu)成Hb的蛋白部分-珠蛋白的合成降低或消失，也稱珠蛋白合成障礙性貧血第二十二頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二十三頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日α珠蛋白基因&β珠蛋白基因第二十四頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日鐮刀狀細(xì)胞貧血（sicklecellanemia）鐮刀狀細(xì)胞貧血的分子機(jī)制第一個(gè)成功在分子水平得以解釋的人類(lèi)疾病第二十五頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二十六頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日鐮刀狀細(xì)胞貧血的分子診斷方法最常用的是限制性內(nèi)切酶法（RE）第二十七頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日地中海貧血（thalassemia）由于珠蛋白基因缺失或突變導(dǎo)致某種珠蛋白鏈合成速率降低，造成α鏈和非α鏈合成不均衡，引起溶血性貧血。按照合成速率降低的珠蛋白類(lèi)型分為α、β、γ、δ地中海貧血第二十八頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日α-地中海貧血（α-thalassemia）α0地貧是α鏈完全不能合成者α+地貧是部分α鏈合成者HbBartˊs水腫綜合征HbF為α2γ

2α鏈減少形成γ

4聚體HbH病HbA為α2β2α鏈減少,形成β4聚體具有較高的氧的親合力，使組織供氧不足導(dǎo)致貧血第二十九頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日α地中海貧血的分子機(jī)制缺失型α+地貧α0地貧1）α+地貧：左側(cè)缺失：α2基因右側(cè)缺失：α2基因3ˊ端和α1基因5ˊ端構(gòu)成融合基因第三十頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日2)α0地貧①缺失α珠蛋白到α1基因5ˊ端缺25kb②只有ζ基因缺17.4kb

③ζ和Ψζ基因缺17.5kb

④

缺失α2基因和α1基因5ˊ端缺5.2kb第三十一頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三十二頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日3）非缺失型α地貧中國(guó)人非缺失型HbH病病因：α2基因的125位密碼子CTG（亮）突變CCG（脯),妨礙α1β1二聚體的形成，導(dǎo)致貧血分子診斷方法PCR法、ARMS法、ASA法、SSCP法、等位基因特異性擴(kuò)增技術(shù)（ASPCR）法

第三十三頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日1）重型β地中海貧血：β0/β0

和β0/β+β鏈合成減少，γ鏈合成增加，HbF對(duì)氧親和力高，是組織缺氧2）輕型β地中海貧血：β0/βA

和β+/βA3）δβ地中海貧血：β和δ基因缺失導(dǎo)致β鏈、δ鏈不能合成β地中海貧血是β珠蛋白基因突變和部分缺失導(dǎo)致β鏈合成速率降低。第三十四頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日β地中海貧血的分子診斷方法PCR-RDB法、PCR-ASO法、ASPCR法、突變寡核苷酸延伸擴(kuò)增PCR（mutantoligonucleotideextentionamplification,MOEA）法、多重等位基因特異PCR（multiplexallelespecificPCR，MAS-PCR）法、基因芯片法第三十五頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日血友?。╤emophilia）多數(shù)凝血因子是蛋白質(zhì)，由其有關(guān)的基因編碼。由于這些基因的缺陷而使其中某一凝血因子蛋白表達(dá)降低或缺失即造成血友病第三十六頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日甲型血友病概念：抗血友病球蛋白（antihemophilicglobulin,AHG)遺傳性缺乏所致臨床表現(xiàn)：出血不止分子基礎(chǔ)：FⅧ

由26個(gè)外顯子（9kb）25個(gè)內(nèi)含子（177kb）編碼2351個(gè)氨基酸第三十七頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三十八頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日分子診斷方法：基因倒位檢測(cè)和非基因倒位檢測(cè)基因倒位檢測(cè)：LD-PCR（長(zhǎng)距離PCR）非基因倒位檢測(cè)：PCR-RFLP法、VNTR法、STR法、PCR-SSCP法第三十九頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日乙型血友病概念：凝血因子Ⅸ

即血漿凝血活成分（PTC）遺傳性缺乏臨床表現(xiàn)：出血部位：肌肉、關(guān)節(jié)、深部組織分子基礎(chǔ)：FⅨ，長(zhǎng)度34kb，8個(gè)外顯子和7個(gè)內(nèi)含子以及側(cè)翼順序中調(diào)控區(qū)域構(gòu)成第四十頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日分子診斷方法：直接和間接方法檢測(cè)直接檢測(cè)方法：直接測(cè)序法、基因芯片法和毛細(xì)管電泳間接檢測(cè)方法：RFLP法、SSCP法、DGGE法、雙脫氧指紋圖譜、變性高效液相色譜法第四十一頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日肌營(yíng)養(yǎng)不良癥（hemophilia）主要有杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥（Duchennemusculardystrophy,DMD）和貝氏營(yíng)養(yǎng)不良癥（Beckermusculardystrophy,BMD）發(fā)病機(jī)制：抗肌萎縮蛋白基因的突變導(dǎo)致肌細(xì)胞膜上的抗肌萎縮蛋白發(fā)生結(jié)構(gòu)和功能的改變所致第四十二頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日第四十三頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日抗肌萎縮蛋白基因：DMD基因包括79個(gè)外顯子和78個(gè)內(nèi)含子，全長(zhǎng)約2.3×106bp，是目前已知人類(lèi)最大的基因分子診斷方法：多重PCR技術(shù)第四十四頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日第四十五頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日短串聯(lián)重復(fù)序列（shorttandemrepeat,STR）連鎖分析定量PCR技術(shù)RT-PCR技術(shù)第四十六頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日苯丙酮尿癥（phenylketonuria,PKU）主要是由于肝內(nèi)苯丙氨酸羥化酶（phenylalaninehydroxylase,PAH）嚴(yán)重缺失所致的苯丙氨酸代謝異常，為常染色體隱性遺傳病臨床表現(xiàn)：智力障礙、色素減少、尿特殊氣味及神經(jīng)和精神癥狀第四十七頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日第四十八頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日分子診斷方法：PCR-STR連鎖分析PCR-RFLP多重ASPCR法PCR-DGGE法第四十九頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日囊性纖維化（cysticfibrosis,CF）由囊性纖維化穿膜傳導(dǎo)調(diào)節(jié)因子（cysticfibrosistransmembraneconductanceregulator,CFTR）基因突變所致臨床表現(xiàn)：極易發(fā)生呼吸道感染而引起氣道梗阻及呼吸功能不全，多數(shù)患者僅能成活數(shù)年到10余年第五十頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日第五十一頁(yè)，共五十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日分子診斷方法：PCR