分子诊断学遗传性疾病的分子诊断

分子诊断学遗传性疾病的分子诊断分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第1页Therearemanydifferenttechniquesthatcanbeusedtodiagnosetheglobingenemutations,includinggap-PCR,ARMS-PCR,andREanalysisofamplifiedproduct.globin：球蛋白KeyPoints分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第2页HemophiliaisacongenitaldiseaseofthecoagulationdisorderswhichconstituterecessivedisorderslinkedtochromosomeX.ThestudywascarriedoutbytheSSCP,RELP,Southernblot,VNTR,andSTR.

hemophilia：血友病；congenitaldisease：先天性疾病；coagulation：凝固，凝结；recessive：隐性分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第3页TwomultiplexPCRsareconstructedinwhich9exonscanbeamplifiedsimultaneously,and98%ofalldeletionscanbeidentified.multiplex：多样化；exon：外显子；simultaneously：同时地；deletion：缺失分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第4页Phenylketonuriaisaninbornerrorofmetabolismresultingfromadeficiencyofphenylalaninehydroxylase.Therearemanytechniquesthatcanbeusedtomutationscreening,suchasPCR-STR,PCR-SSCP,PCR-RFLP,PCR-DGCE,andsoon.

Phenylketonuria：苯丙酮尿phenylalaninehydroxylase：苯基丙氨酸羟化酶分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第5页Cysticfibrosis(CF)iscausedbymutationsintheCFTRgene.Fivetestsaremostfrequentlyused:resctrictionenzymeanalysis,theheteroduplexanalysis,ARMS,reversehybridizationandOLA.Cysticfibrosis：囊胞性纤维症heteroduplex：异源双链核酸分子Hybridization：杂交分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第6页Huntington’sdisease(HD)involvesapolymorphic(CAG)repeatsequencelocatedinexon1oftheIT15geneat4p16.3.HDcanbeaccuratelyconfirmedorexcludedbyPCR-basedassay.Huntington’sdisease(HD)：亨廷顿病分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第7页FragileXdiseaseresultsfromtrinucleotide(CGG)repeatexpansions.Atpresent,diagnosticproceduresoffragileXdiseasearebasedonSouthernblottingandonPCRamplification.

FragileXdisease：脆性X综合征trinucleotide：三核苷酸分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第8页TwomajortechnologiesareinuseforPNDandPGD:PCRformonogenicdiseasesandFISHforchromosomalaberrations.

monogenic：单基因分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第9页遗传性疾病分子诊疗（moleculardiagnosisofgeneticdisease）是指经过分析患者体内遗传物质结构或表示水平改变，对人体健康状态和疾病做出或辅助诊疗方法。分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第10页评定基因存在和缺点通常以DNA为材料评定基因表示量则以基因转录或翻译RNA/蛋白质为对象分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第11页Section1遗传性疾病分子诊疗策略全部遗传性疾病都与某种或各种基因突变相关。基因突变概念：遗传物质各种遗传性改变称基因突变（mutation），其实质是核苷酸增添、缺失、替换、颠倒和转位。分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第12页自然条件自发突变人为干预诱发突变携带突变生物个体或群体称为突变体（mutant）对遗传性疾病分子诊疗有三种策略可供选择：1.直接诊疗策略；2.基因多态性连锁分析；3.基因突变定量分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第13页直接诊疗策略经过分子生物学技术直接检测造成遗传性疾病各种基因突变。所以其前提是被测基因已经被克隆，其核酸序列和机构已被说明。点突变诊疗：即DNA分子中一个碱基被另一个碱基所替换，其后果取决于替换性质和位置分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第14页点突变背景清楚或个别清楚：allelespecificoligonucleotide,ASO、PCR-ELISA、allelespecificamplification,ASA、PCR-RFLP、基因芯片点突变背景未知：single-strandconformationalpolymorphism,SSCP、denaturinggradientgelelectrophoresis,DGGE、heteroduplexanalysis,HA、DNA序列测定、proteintruncationtest,PTT分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第15页片段性突变检测：指DNA分子中较大范围碱基发生突变方法：Southernblotting、多重PCR分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第16页基因多态性连锁分析间接诊疗，在家系中进行连锁分析和关联分析单核苷酸多态性（singlenucleotidepolymorphism,SNP）,第3代遗传标识分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第17页分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第18页基因突变定量诊疗分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第19页Section2遗传病分子诊疗血红蛋白病血红蛋白病（hemoglobinopathy,Hb）是因为编码血红蛋白基因异常而发生一类遗传性贫血病。分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第20页主要分为两大类：异常血红蛋白病，Hb发生结构上异常，造成贫血病，比如镰刀状细胞贫血分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第21页地中海贫血，组成Hb蛋白个别-珠蛋白合成降低或消失，也称珠蛋白合成障碍性贫血分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第22页分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第23页α珠蛋白基因&β珠蛋白基因分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第24页镰刀状细胞贫血（sicklecellanemia）镰刀状细胞贫血分子机制第一个成功在分子水平得以解释人类疾病分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第25页分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第26页镰刀状细胞贫血分子诊疗方法最常见是限制性内切酶法（RE）分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第27页地中海贫血（thalassemia）因为珠蛋白基因缺失或突变造成某种珠蛋白链合成速率降低，造成α链和非α链合成不均衡，引发溶血性贫血。按照合成速率降低珠蛋白类型分为α、β、γ、δ地中海贫血分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第28页α-地中海贫血（α-thalassemia）α0地贫是α链完全不能合成者α+地贫是个别α链合成者HbBartˊs水肿综合征HbF为α2γ

2α链降低形成γ

4聚体HbH病HbA为α2β2α链降低,形成β4聚体含有较高氧亲协力，使组织供氧不足造成贫血分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第29页α地中海贫血分子机制缺失型α+地贫α0地贫1）α+地贫：左侧缺失：α2基因右侧缺失：α2基因3ˊ端和α1基因5ˊ端组成融合基因分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第30页2)α0地贫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分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第31页分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第32页3）非缺失型α地贫中国人非缺失型HbH病病因：α2基因125位密码子CTG（亮）突变CCG（脯),妨碍α1β1二聚体形成，造成贫血分子诊疗方法PCR法、ARMS法、ASA法、SSCP法、等位基因特异性扩增技术（ASPCR）法

分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第33页1）重型β地中海贫血：β0/β0

和β0/β+β链合成降低，γ链合成增加，HbF对氧亲和力高，是组织缺氧2）轻型β地中海贫血：β0/βA

和β+/βA3）δβ地中海贫血：β和δ基因缺失造成β链、δ链不能合成β地中海贫血是β珠蛋白基因突变和个别缺失造成β链合成速率降低。分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第34页β地中海贫血分子诊疗方法PCR-RDB法、PCR-ASO法、ASPCR法、突变寡核苷酸延伸扩增PCR（mutantoligonucleotideextentionamplification,MOEA）法、多重等位基因特异PCR（multiplexallelespecificPCR，MAS-PCR）法、基因芯片法分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第35页血友病（hemophilia）多数凝血因子是蛋白质，由其相关基因编码。因为这些基因缺点而使其中某一凝血因子蛋白表示降低或缺失即造成血友病分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第36页甲型血友病概念：抗血友病球蛋白（antihemophilicglobulin,AHG)遗传性缺乏所致临床表现：出血不止分子基础：FⅧ

由26个外显子（9kb）25个内含子（177kb）编码2351个氨基酸分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第37页分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第38页分子诊疗方法：基因倒位检测和非基因倒位检测基因倒位检测：LD-PCR（长距离PCR）非基因倒位检测：PCR-RFLP法、VNTR法、STR法、PCR-SSCP法分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第39页乙型血友病概念：凝血因子Ⅸ

即血浆凝血活成份（PTC）遗传性缺乏临床表现：出血部位：肌肉、关节、深部组织分子基础：FⅨ，长度34kb，8个外显子和7个内含子以及侧翼次序中调控区域组成分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第40页分子诊疗方法：直接和间接方法检测直接检测方法：直接测序法、基因芯片法和毛细管电泳间接检测方法：RFLP法、SSCP法、DGGE法、双脱氧指纹图谱、变性高效液相色谱法分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第41页肌营养不良症（hemophilia）主要有杜氏肌营养不良症（Duchennemusculardystrophy,DMD）和贝氏营养不良症（Beckermusculardystrophy,BMD）发病机制：抗肌萎缩蛋白基因突变造成肌细胞膜上抗肌萎缩蛋白发生结构和功效改变所致分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第42页分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第43页抗肌萎缩蛋白基因：DMD基因包含79个外显子和78个内含子，全长约2.3×106bp，是当前已知人类最大基因分子诊疗方法：多重PCR技术分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第44页分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第45页短串联重复序列（shorttandemrepeat,STR）连锁分析定量PCR技术RT-PCR技术分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第46页苯丙酮尿症（phenylketonuria,PKU）主要是因为肝内苯丙氨酸羟化酶（phenylalaninehydroxylase,PAH）严重缺失所致苯丙氨酸代谢异常，为常染色体隐性遗传病临床表现：智力障碍、色素降低、尿特殊气味及神经和精神症状分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第47页分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第48页分子诊疗方法：PCR-STR连锁分析PCR-RFLP多重ASPCR法PCR-DGGE法分子诊断学遗传性疾病的分子诊断第49页囊性纤维化（cysticfibrosis,CF）由囊性纤维化穿膜传导调整因子（cysticfibrosistransmembraneconductanceregulator