医学遗传学课件：第16章 遗传病的诊断

1、第十六章第十六章 遗传病的诊断遗传病的诊断第一节第一节 症状和体征分析症状和体征分析 OMIM(Online Mendelian Inheritance in Man) /omim/ OMIM号号 临床特征、诊断、鉴别诊断、治疗与预防临床特征、诊断、鉴别诊断、治疗与预防 致病基因及其染色体定位、连锁关系、结构和功能、致病基因及其染色体定位、连锁关系、结构和功能、动物模型等资料，并附有参考文献。动物模型等资料，并附有参考文献。 /entry/310200?search=310200&highlight=310

2、200 #310200 MUSCULAR DYSTROPHY, DUCHENNE TYPE; DMD 第二节第二节 系谱分析系谱分析 第三节第三节 染色体检查染色体检查 显带技术、显带技术、荧光荧光原位杂交原位杂交 染色体检查的指征染色体检查的指征 第四节第四节 生化检测生化检测 分子病、先天性代谢缺陷分子病、先天性代谢缺陷 第五节第五节 基因诊断基因诊断( (gene diagnosis)gene diagnosis) 利用分子生物学技术，检测体内利用分子生物学技术，检测体内DNADNA或或RNARNA在结构在结构或表达水平上的变化，从而对疾病做出诊断。或表达水平上的变化，从而对疾病做出诊断

3、。 一、基因诊断的策略一、基因诊断的策略 （一）（一）DNADNA水平的诊断水平的诊断 （1 1）直接诊断）直接诊断 （2 2）间接诊断）间接诊断 连锁分析连锁分析 遗传标记遗传标记STRSTR、SNPSNP 例肝豆状核变性例肝豆状核变性 AR AR 示图示图16-216-2 从从D13S314D13S314、D13S313D13S313位点结果推断胎儿正常位点结果推断胎儿正常 （二）基因产物水平的诊断（二）基因产物水平的诊断 mRNAmRNA或蛋白质或蛋白质 二、基因诊断的技术二、基因诊断的技术 （一）核酸分子杂交（一）核酸分子杂交 点杂交点杂交 DNADNA印记杂交印记杂交 示图示图16-

4、316-3 限制酶酶切限制酶酶切DNADNA电泳分离碱变性电泳分离碱变性SouthernSouthern印迹印迹转移与标记探针杂交放射自显影转移与标记探针杂交放射自显影 （二）聚合酶链式反应（二）聚合酶链式反应（PCRPCR） PCRPCR、实时荧光定量、实时荧光定量PCRPCR （三）（三）DNADNA芯片技术芯片技术 大规模集成的固相杂交大规模集成的固相杂交 多种探针固定于芯片多种探针固定于芯片 （四）荧光原位杂交（四）荧光原位杂交(FISH)(FISH) （五）比较基因组杂交（五）比较基因组杂交 患者和正常人基因组患者和正常人基因组DNADNA探针探针 两重荧光强度比值两重荧光强度比值

5、（六）多重探针连接扩增（六）多重探针连接扩增（MLPAMLPA） 多重探针杂交、连接及多重探针杂交、连接及PCRPCR扩增扩增 （七）单链构象多态性（七）单链构象多态性（SSCPSSCP） 纯合型正常纯合型正常2 2条带与纯条带与纯合型突变合型突变2 2条带位置不同，杂合型突变有条带位置不同，杂合型突变有4 4条带。图条带。图 变性高效液相色谱（变性高效液相色谱（DHPLCDHPLC） 杂合型突变的扩增杂合型突变的扩增产物变性再复性，形成产物变性再复性，形成2 2种异源杂合双链和种异源杂合双链和2 2种同源纯合种同源纯合双链，双链，2 2种异源杂合双链（部分错误配对）较种异源杂合双链（部分错误

6、配对）较2 2种同源纯种同源纯合双链（全部正确配对）更容易变性，先从色谱柱上被合双链（全部正确配对）更容易变性，先从色谱柱上被洗脱，故呈现早些洗脱，故呈现早些4 4个单链峰和晚些个单链峰和晚些4 4个单链峰。个单链峰。 纯合型正常纯合型正常2 2个单链峰与纯合型突变个单链峰与纯合型突变2 2个单链峰不同。个单链峰不同。 高分辨率溶解曲线高分辨率溶解曲线HRM HRM 杂合型突变的扩增产物变杂合型突变的扩增产物变性再复性，形成性再复性，形成2 2种异源杂合双链和种异源杂合双链和2 2种同源纯合双链，种同源纯合双链，4 4种分子复性速度不同。种分子复性速度不同。 （八）（八）DNADNA测序测序

7、第一代测序第一代测序 双脱氧测序法双脱氧测序法 第二代测序第二代测序 高通量基因组测序高通量基因组测序 第三代测序第三代测序 单分子实时测序单分子实时测序 （九）甲基化检测（九）甲基化检测 甲基化特异性甲基化特异性PCR(MSP)PCR(MSP)、亚硫酸氢钠处理后测序（、亚硫酸氢钠处理后测序（BSPBSP） （十）反转录（十）反转录PCR(RT-PCR)PCR(RT-PCR)和和NorthernNorthern印迹杂交印迹杂交 三、基因诊断的实例三、基因诊断的实例 （一）杜氏肌营养不良（一）杜氏肌营养不良(DMD)(DMD) XR DMDXR DMD基因基因7979个外显子个外显子 60%60

8、%大片段缺失或重复，其余小片段结构异常或点突变大片段缺失或重复，其余小片段结构异常或点突变 缺失型：缺失型： 多重多重PCR PCR 图图 然后然后Gap-PCRGap-PCR MLPAMLPA针对每个外显子设计探针，同时进行检测。针对每个外显子设计探针，同时进行检测。 其余型：其余型： PCRPCR扩增外显子后测序扩增外显子后测序 RT-PCRRT-PCR 单体型连锁分析单体型连锁分析 图图 （二）镰状细胞贫血（二）镰状细胞贫血 GAGGTGGAGGTG 示图示图16-816-8 PCR-RFLPPCR-RFLP，即先，即先PCRPCR再再MstIIMstII酶切扩增片段。酶切扩增片段。 也

9、可不经也可不经PCRPCR直接直接MstIIMstII酶切全基因组，用酶切全基因组，用A A、S S探针，探针， 行行SouthernSouthern印记杂交。印记杂交。 PCR-ASO PCR-ASO 示图示图16-916-9 （三）（三）654654地中海贫血地中海贫血 突变在内含子中增加剪接位点从而增加一个外显子突变在内含子中增加剪接位点从而增加一个外显子 RT-PCRRT-PCR （四）血友病（四）血友病A A XR FVXR FV基因基因 主要点突变或小片段碱基的缺失和插主要点突变或小片段碱基的缺失和插入，基因突变位点多。入，基因突变位点多。 PCR-RFLPPCR-RFLP连锁分析

10、连锁分析 例例BclBcl I I 示图示图16-11 16-11 产前诊断女胎是携带者产前诊断女胎是携带者 （五）脆性（五）脆性X X综合征综合征 FMR1FMR1基因（基因（CGGCGG）n n n n正常正常5-505-50，前突变，前突变59-20059-200（未甲基化），全突变（未甲基化），全突变200-200-10001000（甲基化）（甲基化） 示图示图16-1216-12 双酶切（双酶切（EcoRIEcoRI和甲基化敏感酶和甲基化敏感酶EagIEagI） SouthernSouthern印迹杂交印迹杂交 四、遗传病诊断的时机四、遗传病诊断的时机 临床诊断临床诊断 早期诊断早期诊断 （症状前诊断、产前诊断、着床前诊断）（症状前诊断、产前诊断、着床前诊断） 五、产前诊断五、产前诊断