在基因水平诊断疾病课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《在基因水平诊断疾病课件.ppt》由用户(ziliao2023)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基因 水平 诊断 疾病 课件
- 资源描述:
-
1、1Gene D2nucleusGeneDiagnosis transcriptiontranslationFour types of diagnosisClinical manifestationBiologicalDiagnosis SerumDiagnosis ClinicalDiagnosis 基因诊断的基本概念基因诊断的基本概念nucleusGeneDiagnosis transcriptiontranslationFour types of diagnosisClinical manifestationBiologicalDiagnosis SerumDiagnosis Clinic
2、alDiagnosis 定义:定义:应用分子生物学技术,在DNA或RNA水平,通过检测致病基因(内源或外源)的存在、基因结构缺陷或表达异常,对人体状态和疾病作出诊断的方法。3第一节 基因诊断的基础 一、概念一、概念 与传统诊断的区别:与传统诊断的区别:直接以病理基因(致直接以病理基因(致病基因、疾病相关基因和外源性病原生物基因等)病基因、疾病相关基因和外源性病原生物基因等)为分析对象,即对待诊生物材料某一(些)特定为分析对象,即对待诊生物材料某一(些)特定基因进行分析判断。基因进行分析判断。4 1 1属于属于“病因诊断病因诊断”,针对性和特异性强针对性和特异性强。2 2特异性和灵敏度高特异性和
3、灵敏度高,微量标本即可进行诊断。,微量标本即可进行诊断。3 3检测标本检测标本适应性广适应性广 。4 4诊断感染性疾病诊断感染性疾病早期、快速早期、快速第一节 基因诊断的基础5lDNA或或RNA水平变化:水平变化:l相关基因序列的有无相关基因序列的有无l受累基因表达的高低受累基因表达的高低l病毒基因及其转录产物在体内从无到有病毒基因及其转录产物在体内从无到有l癌基因表达水平从低到高等;癌基因表达水平从低到高等;l基因结构变化即突变:基因结构变化即突变:l点突变引起基因失活、点突变引起基因失活、l染色体转位引起基因异常激活或灭活。染色体转位引起基因异常激活或灭活。第一节 基因诊断的基础l目标序列
4、的识别和定性定量分析是目标序列的识别和定性定量分析是6l1.Directly Detection:known abnormal gene dot mutation deletion insertion 2.Indirectly Detection:unknown abnormal gene DNA marker DNA polymorphism Linkage analysis Gene Diagnosis7l核酸分子杂交和核酸分子杂交和PCR扩增扩增是基因诊断的基本技术是基因诊断的基本技术l核酸分子杂交可进行基因的特异的特异识别和分析。核酸分子杂交可进行基因的特异的特异识别和分析。lPCR
5、可进行已知序列或已知部分序列基因的检测。可进行已知序列或已知部分序列基因的检测。二、基因诊断的常用技术二、基因诊断的常用技术第一节 基因诊断的基础8第一节 基因诊断的基础二、基因诊断的常用技术二、基因诊断的常用技术(一)核酸杂交(一)核酸杂交91.1.制备合适的探针制备合适的探针 是核酸杂交用于基因诊断的关键是核酸杂交用于基因诊断的关键 What is a probe?标记的已知序列核酸片段,包括标记的已知序列核酸片段,包括 DNA,cDNA,RNA,Oligonucleotide第一节 基因诊断的基础二、基因诊断的常用技术二、基因诊断的常用技术 针对具体情况选择合适的探针序列是基因诊断准确、
6、特针对具体情况选择合适的探针序列是基因诊断准确、特异、简便、可靠的基础异、简便、可靠的基础。(一)核酸杂交(一)核酸杂交101.1.制备合适的探针制备合适的探针 选择探针的原则:选择探针的原则:u致病微生物核酸中最保守、最特异的序列致病微生物核酸中最保守、最特异的序列u突变基因中含突变位点或突变区的序列突变基因中含突变位点或突变区的序列u待测基因编码的待测基因编码的mRNAmRNA序列等序列等第一节 基因诊断的基础二、基因诊断的常用技术二、基因诊断的常用技术 针对具体情况选择合适的探针序列是基因诊断针对具体情况选择合适的探针序列是基因诊断准确、特异、简便、可靠的基础。准确、特异、简便、可靠的基
7、础。112.2.不同形式的核酸分子杂交不同形式的核酸分子杂交l Southern blotl Northern blotl dot hybridization reverse dot hybridizationl FISH:fluorescence in situ hybridization第一节 基因诊断的基础二、基因诊断的常用技术二、基因诊断的常用技术12Southern blotNorthern blotDot blotIn situ hybridization检测对象DNARNADNA/RNADNA/RNA优点特异DNA片段,测定分子量基因突变分析定性、定量分析定性、定量分析定位定性定
8、量缺点不能定量不能定位不能确定分子量,特异性不好2.2.不同形式的核酸分子杂交不同形式的核酸分子杂交13第一节 基因诊断的基础二、基因诊断的常用技术二、基因诊断的常用技术(二)(二)PCR技术是基因诊断的一种技术是基因诊断的一种基础基础技术。技术。PCRPCR在基因诊断中的作用在基因诊断中的作用 从极少样品即可扩增出肉眼可见的产物。从极少样品即可扩增出肉眼可见的产物。放大待诊信号,提高检测灵敏度放大待诊信号,提高检测灵敏度 14 为适应为适应DNA诊断的需要,除上述常规诊断的需要,除上述常规PCR外,又逐外,又逐步发展了不同目的特殊类型的步发展了不同目的特殊类型的PCR技术:技术:(1)长片段
9、长片段PCR(long fragment PCR)(2)锚定锚定PCR(anchored PCR)(3)嵌套式嵌套式PCR(nesting PCR)(4)多重多重PCR(multiplex PCR)(5)多重等位基因多重等位基因PCR(multiplex allele PCR)(6)不对称不对称PCR(asymmertric PCR)(7)反向反向PCR(inverse PCR)(8)原位原位PCR(in situ PCR)(9)定量定量PCR(quantitative PCR)(10)逆转录逆转录PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR)15(二)(二)PCR
10、技术技术 PCRPCR及其衍生技术及其衍生技术1.1.直接运用直接运用PCRPCR扩增:异常缺失与存在扩增:异常缺失与存在2.2.PCRPCR产物的限制性酶谱分析(产物的限制性酶谱分析(PCR-RE)PCR-RE)和限制性片段长度多态性分析(和限制性片段长度多态性分析(PCR-PCR-RFLP)RFLP)RFLP:Restriction Fragment Length RFLP:Restriction Fragment Length Polymorphism Polymorphism 16(二)(二)PCR技术技术 PCRPCR及其衍生技术及其衍生技术 PCRPCRRFLPRFLP:通过:通过
11、PCRPCR将包含待测位将包含待测位点的点的DNADNA片段扩增后,用识别相应位点片段扩增后,用识别相应位点的限制性核酸内切酶水解,根据所产生的限制性核酸内切酶水解,根据所产生限制性片段的数量和长度作出诊断。限制性片段的数量和长度作出诊断。用于已知突变位点的验证性诊断用于已知突变位点的验证性诊断 17(二)(二)PCR技术技术 PCR及其衍生技术及其衍生技术3.PCR-3.PCR-等位基因特异性寡核苷酸探针斑等位基因特异性寡核苷酸探针斑点杂交点杂交(PCR-ASO(PCR-ASO,PCR-DB)PCR-DB)ASO:Allele Specific OligonucleotideASO:Alle
12、le Specific Oligonucleotide 1).wild probe 1).wild probe vsvs mutant probe mutant probe 2).2).已知突变的验证性检测已知突变的验证性检测 3).3).可区分纯合子和杂合子可区分纯合子和杂合子 18 PCR及其衍生技术及其衍生技术4.PCR-4.PCR-单链构象多态性分析(单链构象多态性分析(PCR-SSCP)PCR-SSCP)将将PCRPCR产物变性为单链后进行非变性产物变性为单链后进行非变性(中性)聚丙烯酰胺凝胶电泳,单个核苷(中性)聚丙烯酰胺凝胶电泳,单个核苷酸的改变即可造成酸的改变即可造成DNADN
13、A单链构象的改变,进单链构象的改变,进而导致电泳速率变化,从而检测出基因突而导致电泳速率变化,从而检测出基因突变。变。1 1)单链核酸碱基)单链核酸碱基-构象构象-电泳速率电泳速率2 2)中性聚丙烯酰胺凝胶电泳)中性聚丙烯酰胺凝胶电泳 (二)(二)PCR技术技术19PCR-SSCP分析原理示意分析原理示意20 PCR及其衍生技术及其衍生技术 5.PCR-5.PCR-变性梯度凝胶电泳分析(变性梯度凝胶电泳分析(PCR-PCR-DGGEDGGE)Denaturing Gradient Gel ElectrophoresisDenaturing Gradient Gel Electrophoresi
14、s(二)(二)PCR技术技术21 PCR及其衍生技术及其衍生技术7.7.甲基化特异性甲基化特异性PCRPCR Methylation Methylation specific PCR,MS-PCR specific PCR,MS-PCR模板甲基化处理:模板甲基化处理:NaNa2 2SOSO3 3 C-U C-U需设计特异性甲基化引物需设计特异性甲基化引物G:C/A:UG:C/A:U(二)(二)PCR技术技术22 3 GGACGTAGA5 非甲基化引物非甲基化引物 5-CCTGCATCT-GCGCTAGGC-33-GGACGTAGA-CGCGATCCG-5 5GCGCATGGC 3 3 AAAC
15、ATAAA 5 甲基化引物甲基化引物 5-UUTGUATUT-GCGCTAGGC-33-GGACGTAGA-AUGUGATUU-5 5TACACATAA 323 3 GGACGTAGA5 5-CCTGCmATCT-GCGCTAGGC-33-GGACGTAGA-CGCGATCmCmG-5 5GCGCATGGC 3 3 AAACATA AA5 5-UUTGCmATUT-GCGCTAGGC-3 3-GGACGTAGA-UGUGATCmCmG-5 5 ACACATA AC 3若存在甲基化位点若存在甲基化位点 24 PCR及其衍生技术及其衍生技术8.8.靶核酸的定量分析靶核酸的定量分析 Q-PCR,Qu
16、antitative PCRQ-PCR,Quantitative PCR 基本原理:基本原理:PCRPCR指数扩增规律指数扩增规律 N=NN=N0 0(1+E(1+E)n n (二)(二)PCR技术技术25 PCR及其衍生技术及其衍生技术8.8.靶核酸的定量分析靶核酸的定量分析 (1 1)测定)测定PCRPCR产物量:产物量:梯度(系列)稀释法:先对已知量的靶梯度(系列)稀释法:先对已知量的靶 DNA进行梯度稀释(类似于比色)进行梯度稀释(类似于比色)灰度扫描法灰度扫描法 (二)(二)PCR技术技术26 PCR及其衍生技术及其衍生技术8.8.靶核酸的定量分析靶核酸的定量分析 (2 2)极限稀释
17、法)极限稀释法基本依据:基本依据:PCRPCR扩增的有效起始模板分子数扩增的有效起始模板分子数 为为10104 410106 6个个 (二)(二)PCR技术技术27 PCR及其衍生技术及其衍生技术8.8.靶核酸的定量分析靶核酸的定量分析(3 3)非竞争性对照法)非竞争性对照法基本依据:同时扩增靶序列和内标序列(扩增基本依据:同时扩增靶序列和内标序列(扩增 效率相似)效率相似)如看家基因(如看家基因(house keeper)house keeper)用于用于RT-PCRRT-PCR进行表达分析进行表达分析 (二)(二)PCR技术技术28 PCR及其衍生技术及其衍生技术8.8.靶核酸的定量分析靶
18、核酸的定量分析 (4 4)竞争抑制法)竞争抑制法 需制备标准参照核酸需制备标准参照核酸 (二)(二)PCR技术技术29 PCR及其衍生技术及其衍生技术8.8.靶核酸的定量分析靶核酸的定量分析 (5 5)荧光标记探针法)荧光标记探针法 分析:分析:安全、简便快捷、多重检测安全、简便快捷、多重检测 荧光定量荧光定量PCRPCR 实时实时 (real time)PCR(real time)PCR 30(三)(三)DNA序列测定是最直接、最准确的基序列测定是最直接、最准确的基 因诊断技术因诊断技术第一节 基因诊断的基础二、基因诊断的常用技术二、基因诊断的常用技术31(四)(四)DNA芯片技术是应用前景
19、广阔的基因诊断芯片技术是应用前景广阔的基因诊断技术(技术(DNA chips)第一节 基因诊断的基础二、基因诊断的常用技术二、基因诊断的常用技术l生物芯片(生物芯片(biochip&bioarray)技术:技术:根据生物分子间特异性相互作用,将生化分析过程根据生物分子间特异性相互作用,将生化分析过程集成于芯片表面,从而实现对集成于芯片表面,从而实现对DNA、RNA、多肽、蛋白、多肽、蛋白质等各种生物成分的高通量快速检测分析。质等各种生物成分的高通量快速检测分析。疾病诊断芯片疾病诊断芯片 个性化用药芯片个性化用药芯片32 四、基因芯片(gene chip)生物芯片生物芯片(biochip)应用微
20、电子工业加工工艺,在玻璃、塑料、硅片等材料上加工出用于生物样品分离、反应或分析的微细结构。目前主要有两大类:1.生物活性微阵列(bioactive microarray)2.基因芯片(gene chip),DNA微阵列(DNA microarray)包括多肽、蛋白质、病毒、细胞等。蛋白质芯片可直接从体液中检测生物分子(免疫芯片只需少量样品可一次完成对成千上万种抗原或抗体等致病因素或生物样品的检测分析)。为最重要的生物芯片,广泛用于基因表达谱分析、新基因发现、基因突变及多态性分析、疾病诊断、药物筛选、基因测序等。33DNA microarray34三三.基因诊断有其独特的优点基因诊断有其独特的优
展开阅读全文