分子病理学课件-2.ppt
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- 分子病 理学 课件 _2
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1、 分子病理学常用研究方法分子病理学常用研究方法 (一一)基因变异的诊断基因变异的诊断 Southern blot,PCR,RT-PCR,Real-Time RT-PCR,FISH分子遗传学异常检测方法分子遗传学异常检测方法检测基因的丢失和扩增检测基因的丢失和扩增 比较基因组杂交比较基因组杂交 Comparative Genomic Hybridization,CGH 分子生物学技术与细胞遗传学方法相结合分子生物学技术与细胞遗传学方法相结合 优点:优点:1.新鲜材料和福尔马林固定石蜡包埋材料均可新鲜材料和福尔马林固定石蜡包埋材料均可 进行进行CGH研究研究 2.被测样品只需数被测样品只需数m m
2、g甚至不到甚至不到1 m mg的的DNACGH的应用:的应用:1.为搜寻肿瘤的癌基因或抑癌基因确定范围为搜寻肿瘤的癌基因或抑癌基因确定范围2.肿瘤细胞染色体某一位置上肿瘤细胞染色体某一位置上DNA序列拷贝数增序列拷贝数增加,往往提示该位置可能包含已知或未知的癌加,往往提示该位置可能包含已知或未知的癌基因有扩增基因有扩增3.肿瘤细胞染色体某一位置上肿瘤细胞染色体某一位置上DNA序列拷贝数减序列拷贝数减少或缺失,提示该位置可能包含已知或未知的少或缺失,提示该位置可能包含已知或未知的抑癌基因丢失抑癌基因丢失 CGH发现发现MYCN,MET与胃癌相关与胃癌相关2.区分良恶性病变,临床上估计预后区分良恶
3、性病变,临床上估计预后3.4.16例前列腺癌例前列腺癌CGH显示染色体异常占显示染色体异常占81%5.5例良性前列腺增生全部阴性例良性前列腺增生全部阴性 67肝细胞癌肝细胞癌CGH显示显示:1q,8q,20q,17q 4q,8p,13q,16q 12例癌周肝硬化组织:阴性例癌周肝硬化组织:阴性 53例淋巴结阴性乳腺癌:例淋巴结阴性乳腺癌:8q,11q13,17q,20q异常,预后差异常,预后差 蛋白组学及生物芯片蛋白组学及生物芯片生物芯片(生物芯片(biochip)是指采用光导原位合成或微量点样等方法将大量是指采用光导原位合成或微量点样等方法将大量核酸片段(寡核苷酸、核酸片段(寡核苷酸、cDN
4、A、基因组、基因组DNA、RNA)或多肽分子甚至细胞等生物样品有序地)或多肽分子甚至细胞等生物样品有序地固定于支持物(玻片、硅片、聚丙烯酰胺凝胶、固定于支持物(玻片、硅片、聚丙烯酰胺凝胶、尼龙膜等载体)的表面,组成密集的二维分子排尼龙膜等载体)的表面,组成密集的二维分子排列,然后与已标记的待测生物样品中靶分子杂交,列,然后与已标记的待测生物样品中靶分子杂交,通过特定的仪器如激光共聚焦扫描或电荷偶联摄通过特定的仪器如激光共聚焦扫描或电荷偶联摄影像机(影像机(CCD)对杂交信号的强度进行快速、)对杂交信号的强度进行快速、并行、高效地检测分析,从而判断样品中靶分子并行、高效地检测分析,从而判断样品中
5、靶分子的数量改变。的数量改变。生物芯片:生物芯片:基因芯片基因芯片 蛋白质芯片蛋白质芯片 细胞芯片细胞芯片 组织芯片组织芯片基因芯片基因芯片(Affymetrix 专利)专利)寡核苷酸芯片,寡核苷酸芯片,cDNA芯片,基因组芯片芯片,基因组芯片 DNA microarray:阵密度很高的玻片基质或胶膜基质阵密度很高的玻片基质或胶膜基质 的的DNA微阵列微阵列 DNA macroarray:阵密度较低的尼龙膜阵密度较低的尼龙膜DNA微阵列微阵列 杂交组织化学原理杂交组织化学原理标记探针杂交变性 标记探针 互补核酸顺序 DNA/cDNA DNA DNA/cDNA RNA RNA RNA 线性质粒
6、提取质粒扩增 探针重组质粒 质粒酶切插入 转染 探针缺口翻译/平移法5 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 随机引物法5 5 5 5 5 5 5 5 3 3 3 3 3 3 3 3 1.于于Eppendorf离心管中依次加入离心管中依次加入 15l ddH2O 1g DNA(10ng-3g)100 10(变性变性)干冰聚冷干冰聚冷30秒钟秒钟 2.加入加入10六核苷酸混合物六核苷酸混合物 2l 10dTNP标记混合液标记混合液 2l 含含 1mM dATP,1mM dCTP,1mM dGTP,0.65mM dTTP,0.35mM DIG-dUTP Klenow酶酶(2U/l)1l 3.
7、混合后混合后37保温保温1-2h(可达可达20h)4.加入加入2l pH8.0 200mM EDTA终止反应终止反应 5.加入加入2l糖原糖原(10mg/ml)6.加加2.5l 4M LiCl或或3M NaAc(pH 5.5)7.加加75l无水乙醇无水乙醇(-20预冷预冷)8.混合后混合后-70 30 9.13000g 4离心离心15,弃上清,弃上清 10.加加100l 70%乙醇乙醇(预冷预冷)洗,离心弃上清洗,离心弃上清 11.真空干燥,加真空干燥,加50l TE(10mM Tris-HCl,1mM EDTA,pH8.0)溶解,溶解,-20保存保存 PCR扩增标记法5 5 5 5 5 5
8、5 5 3 3 3 3 3 3 3 3 1.于于Eppendorf离心管中加入离心管中加入 10PCR缓冲液缓冲液 5l(1)MgCl2 210l(15mM)引物引物 适量适量(0.11M)标记标记/非标记非标记dNTP 5l (200M,dTTP:Dig-dUTP=3:1)ddH2O 加到加到50l 模板模板DNA 1100ng Tag DNA多聚酶多聚酶 0.21l(15units)反应组反应组 对照组对照组1 对照组对照组2 DNA模板模板 +-Dig-dUTP +-2混合后混合后PCR仪扩增仪扩增 循环循环 温度温度 时间时间 1 94C 5 94C 45 231 550.2C 45
9、72C 90 32 72C 5 33 4C Hold 3.纯化和鉴定纯化和鉴定 乙醇沉淀法:乙醇沉淀法:100l PCR产物加产物加10l 4M LiCl和300l预冷的预冷的100%乙醇乙醇,-20C,2小时,离心小时,离心4C 13000g,5分钟分钟 Agarose凝胶电泳凝胶电泳 RNA体外合成/标记法 pGEM1.于于Eppendorf离心管中加入离心管中加入 DNA模板模板(酶切成线性酶切成线性)1g 含噬菌体启动子的质粒含噬菌体启动子的质粒 NTP标记混合物标记混合物 2l 含含10mM ATP,10mM CTP 10mM GTP,6.5mM UTP 3.5mM DIG-11-U
10、TP 10反应缓冲液反应缓冲液 2l DEPC处理的处理的H2O 加至加至 17l 2.混合后加:混合后加:RNase抑制剂抑制剂 1l RNA多聚酶多聚酶(SP6/T7)2l 3.柔和混合后柔和混合后37保温保温2h 4.加入加入DNase 2l,3715(去除模板去除模板DNA)5.加入加入2l 200mM pH8.0 EDTA 6.加入加入2.5l 4M LiCl和和75l预冷乙醇预冷乙醇 7.混合后置混合后置-70,30或或-20过夜过夜 8.413000g离心离心15,弃上清,弃上清 9.加加100l 70%乙醇乙醇(预冷预冷)洗,离心弃上清洗,离心弃上清10.真空干燥,加真空干燥,
11、加100l DEPC-H2O溶解,溶解,-20保存保存不同浓度(不同浓度(10倍梯度稀释)的标记探针点尼龙膜倍梯度稀释)的标记探针点尼龙膜 DNARNA探针:探针:0.01pg1ngul 寡核苷酸探针:寡核苷酸探针:0.08FM50fM/ul 紫外照光或加热紫外照光或加热12030固膜固膜 缓冲液缓冲液1洗膜(洗膜(100mM马来酸,马来酸,150mM NaC1,pH7.5)缓冲液缓冲液2(1%阻断剂,缓冲液阻断剂,缓冲液1配)配)30 抗抗DIG一碱性磷酸酶一碱性磷酸酶1:5000,孵育,孵育30 缓冲液缓冲液1洗膜洗膜 缓冲液缓冲液3浸浸2(100mM Tris-HC1100mM NaC1
12、,50mM MgC12,pH9.5)显色液(显色液(NBT:BCIP,9:7),作用),作用0.516h 缓冲液缓冲液3洗膜洗膜原位PCR显示肝炎肝细胞内 HCV阳性宫颈癌癌细胞内p53的表达3.mRNA检测检测 (敏感性较敏感性较Northern blot低,可精确到细胞水平低,可精确到细胞水平)原位杂交显原位杂交显示肾小球系示肾小球系膜细胞及肾膜细胞及肾小管上皮细小管上皮细胞胞TIMP-2阳性阳性荧光原位杂交荧光原位杂交-Fluorescence In Situ Hybridization原理原理采用荧光标记的DNA探针,利用探针与被检测样本DNA碱基对的互补性,在探针与样本的DNA 杂交
13、后,通过荧光显微镜检测荧光信号而得出结果,从而检测细胞,组织样本中的染色体异常。“钓鱼钓鱼”技术技术 探针是一段探针是一段荧光标记的核酸荧光标记的核酸(DNA)片段,被用作寻找)片段,被用作寻找另一互补另一互补DNA(靶标)的指示。靶标)的指示。DNA靶标可能是一个特异性靶标可能是一个特异性 条带、一个基因、一个染条带、一个基因、一个染色体片段或一个完整染色体色体片段或一个完整染色体探针(探针(probe)及靶标(及靶标(target)适用于间期适用于间期FISH的标本的标本 石蜡切片石蜡切片 分离细胞核分离细胞核 肿瘤组织的印片肿瘤组织的印片 细胞离心涂片细胞离心涂片 血液或骨髓涂片血液或骨
14、髓涂片 细胞爬片或切片细胞爬片或切片FISHFISH探针的类型探针的类型 全染色体涂抹探针全染色体涂抹探针 (WCPWCP)染色体计数(着丝粒)探针(染色体计数(着丝粒)探针(CEPCEP)位点特异性探针(位点特异性探针(LSILSI)双色分离重排探针双色分离重排探针 双色双融合易位探针双色双融合易位探针 xyxx子宫颈癌研究最新进展子宫颈癌研究最新进展中国医学论坛报中国医学论坛报/2008年年/12月月/4日日/第第B03版版IGCS2008会议报道会议报道hTERC扩增诊断宫颈癌及癌前病变扩增诊断宫颈癌及癌前病变 目前宫颈癌筛查主要通过宫颈细胞学检查及人乳头状瘤病毒(目前宫颈癌筛查主要通过
15、宫颈细胞学检查及人乳头状瘤病毒(HPVHPV)检测,)检测,但这些方法的临床应用均有一定局限性。今年的研究致力于寻找新的指标来协但这些方法的临床应用均有一定局限性。今年的研究致力于寻找新的指标来协助诊断宫颈癌前病变,尤其是鉴别出高度病变,以提高筛查的准确性和可预测助诊断宫颈癌前病变,尤其是鉴别出高度病变,以提高筛查的准确性和可预测性。人端粒酶性。人端粒酶RNARNA(hTERChTERC)是人端粒酶组分之一,有研究证实,端粒酶激活是)是人端粒酶组分之一,有研究证实,端粒酶激活是HPVHPV整合入宫颈细胞后,上皮内瘤样病变(整合入宫颈细胞后,上皮内瘤样病变(CINCIN)向宫颈癌转化的关键步骤。
16、此)向宫颈癌转化的关键步骤。此次大会口头报告中北京大学人民医院魏丽惠等提交的一项研究颇为引人注目,次大会口头报告中北京大学人民医院魏丽惠等提交的一项研究颇为引人注目,该研究发现,通过荧光原位杂交(该研究发现,通过荧光原位杂交(FISHFISH)检测宫颈细胞学涂片中)检测宫颈细胞学涂片中hTERChTERC基因扩增基因扩增情况,在宫颈癌和癌前病变诊断中具有重要价值。情况,在宫颈癌和癌前病变诊断中具有重要价值。TERC与子宫颈癌级别与子宫颈癌级别国内国内10001000多多例临床实验例临床实验结果结果TERC在临床中的意义在临床中的意义-风险预测风险预测针对针对HPVHPV高危的宫颈癌易感人群高危
17、的宫颈癌易感人群,在常规在常规TCTTCT筛查的基础上筛查的基础上,加做加做TERCTERC基因检测基因检测,可帮助医生判断病人疾病风险可帮助医生判断病人疾病风险 改进的子宫颈癌筛查与诊断手段改进的子宫颈癌筛查与诊断手段对于对于30岁以前岁以前HPV阳性的病人阳性的病人,大多是一过性感染,可用,大多是一过性感染,可用TERC探针进行鉴别诊断。探针进行鉴别诊断。TERC(-):一过性感染):一过性感染TERC(+):有癌变风险,采取治疗措施):有癌变风险,采取治疗措施对于怀孕期的妇女对于怀孕期的妇女,雌激素可使移行带区的基底细胞出现不典型雌激素可使移行带区的基底细胞出现不典型增生甚至类似原位癌的
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