DNA多态性及其与医药学的关系.ppt

1、DNA多态性及其与医药学的关系,103宿舍全体成员,随着现代科技的发展，对于人种区分、人与人之间的差别、生命解码等问题越来越引起人们的兴趣与关注。对这些问题追根溯源离不开DNA的遗传与变异，而通过DNA遗传变异来解释这些问题就与DNA的多态性密不可分。深入研究DNA的多态性，可以发现DNA多态性在人类考古学、生物医学及药物开发、法医学等领域越来越重要的价值。,1.DNA多态性、分类、造成的原因、及其研究意义,2.,3.DNA多态性与中医药的关系,内容提要,DNA的多态性,现在是,DNA是细胞基本遗传物质，基因是DNA分子中具有一定遗传功能的碱基对片段。我们常提到的各种血型及其他遗传特征，均源于

2、DNA的遗传信息。由于DNA在重组时的不平稳交换，或者在复制过程中碱基序列的滑动，均可使内切酶的切点丧失或生产新的切点，导致酶解的DNA片段的长度出现高度可变性，这形成了限制性片段长度的多态性。用适当的限制酶和探针，可检测出人类基因组DNA的这种限制性长度多态性。,同一个人的任何组织的DNA都是一样的，不同个体的DNA的碱基排列顺序不同，此即DNA多态性。,DNA多态性按孟德尔规律由亲代遗传给子代。子代DNA特定结构均来自亲代，具有双亲的DNA结构特点。这种由遗传决定的具有个体特异性的DNA多态性便是DNA指纹用于个体识别和亲权鉴定的理论基础。,1. 位点多态性,2. 长度多态性,1复等位基因

3、（multiple allele）位于一对同源染色体上对应位置的一对基因称为等位基因（allele）。由于群体中的突变，同一座位的基因系列称为复等位基因。某些复合体基因的每一座位都存在为数众多的复等位基因，这是某些复合体（HLA）高度多态性的最主要原因。,造成基因多态性的原因,基因的多态性显示了遗传背景的多样性和复杂性。它可能是人类在进化过程中抵御不良环境因素的一种适应性表现，对维持种群的生存与延续具有重要的生物学意义。,DNA多态性的研究意义,2共显性（condominance）一对等位基因同为显性，称为共显性，某些复合体中如HLA每一对等位基因匀为共显性。共显性大大增加了人群中某些基因表型

4、的多样化。,DNA多态性与人类学相关,在遗传过程中，Y染色体呈全男性遗传，线粒体为严格的母系遗传。因此，Y染色体和线粒体DNA的多态性就可成为可靠的遗传标记。Deka等人在15个不同地域人群中筛查了五个多态性位点，发现这些位点的等位基因的分布很相近，只是DYS390的203bp等位基因在非洲很常见，而其他地域的人群却很少，这些人群均具有所推测的祖先单倍型，由此可推测这些人群可能具有共同的祖先。柯越海等在研究我国22个省市汉族人群的分布时，观察比较了由19个Y染色体SNP单倍型和3个微卫星标记（如STRs）位点，认为现代人类自南方进入中国，随后由南向北迁移，并据此估算了现代人类进入中国的时间大致

5、在1800060000年前。Underhill等人采用变性高效液相色谱等方法检测了167个双等位基因位点，其研究对象为1062个来自全球各地的个体，发现现代的东非和khojsan是现代人的祖先，他们在3500089000年前离开非洲，再一次证明了“走出非洲”假说。 人体许多表型差异诸如身高、肤色、指纹、血型等，同样可以通过一些多态性位点找出差异。,DNA多态性与生物医学相关,中国人患肝癌的比例大大高于其他种族，即使移居国外已经几代的华人，其患肝癌比例也明显高于其他种族。白种人皮肤癌的罹患率很高，而中国人这一疾病的发病率则非常低。不同的人群由于遗传基因的差异因而对一些疾病有不同的敏感性，我们可以

6、找到人体对某一疾病的易感基因，这些易感基因往往与DNA的多态性片段相关联。通过对旁侧的DNA多态性位点（如RFLP、STR、SNP）连锁分析，就可以进行遗传病的基因诊断。如DNA多态性关联分析可用于地中海贫血等疾病的产前诊断。目前常应用这种方法分析的遗传病有：冠心病、MilllerDieker综合症、Duchenue肌营养不良症、Huntington舞蹈症、血友病、苯酮尿症、镰刀形细胞贫血等。 利用不同的方法将各种基因确定到染色体的实际位置上就是基因作图。其中遗传图谱就利用了遗传标记连锁方法进行基因定位，基因组内存在大量DNA多态性程度极高的位点，通过连锁分析法，就可以对某种疾病的易感基因在遗

7、传图谱上定位。 不同个体对药物的药效和不良反应存在的差异与DNA多态性的关系，近年来也成为临床药学研究的一个热点。药物基因组学即通过DNA序列差异的分析，从基因组水平深入认识疾病及药物作用于个体差异的机制，指导和优化临床用药。 当SNP、STR等DNA多态性在基因组中的分布完全测出时，当SNP、STR等的多态性与各种疾病的相关性和在疾病发生中的作用完全了解时，当每个个体的基因多态性都完全清楚时，人类就可以做到：预测人一生中可能发生什么疾病、什么时候发病，在他没有发病的时候就知道如何进行预防。那时，人类才开始真正进入预防医学时代。,DNA多态性与个体识别及亲子鉴定相关,DNA包含着一个人所有遗传

8、信息的片段，与生俱来，并终身保持不变。这种遗传信息蕴含在人的骨骼、毛发、血液、唾液等人体组织或器官中。由于人的基因位点组合不同，可以将个体加以区分。想必我们不会忘记举世瞩目的辛普森杀妻案和克林顿丑闻，最终均通过DNA检验真相大白。,近年来，科学家们开发出多种DNA遗传标记用于个体识别。STR目前已发展为最主要的个体识别检测标记，STR各个位点的等位基因均采用数字命名，如TPOX11/12，适合于构建大规模的DNASTR遗传标记数据库，并便于相应的检索和查询。美国联邦调查局（FBI）公布了13个核心STR位点，经过群体调查，被证实在各类人群中具有高度多态性，已被一些大的试剂公司开发成商用试剂盒，

9、并经过FBI认证，目前已全面应用于美国、中国各法医学实验室，进行亲子鉴定和各类刑事案件的犯罪嫌疑人排除和认定，还包括大的灾难性事故的个体认定。,哥们是学中医的啊,这个家伙的基因超好,想一想：,一、中医药与DNA研究相互渗透的可能性,人类DNA研究的方法学内容与中医学的整体观、辨证观有许多相似之处。在微观水平的基因调控与修饰，反映着生命机体的整体功能状态，基因组的多样性高度强调了每个人的基因组特特异性，从人类到“模式生物”的研究是“活体”、“整体”的研究体系。DNA研究在过去对单个基因研究工作基础上，充分认识到基因之间相互联系的复杂性，即一种疾病可能由于多个基因的改变所致，而同一个基因的不同表达状态又可能造成多种疾病。特别是从结构研究向功能研究方式的转变，对基因之间的相互联系、相互作用日趋重视，反映出基因组学与中医药两个学科在思维方法学上的趋近特征，显示出研究思路与方法相互渗透的可能性。,优秀的基因啊,二、中医药可与DNA组学结合研究领域,1、中医证候学与相关（易感）基因研究,见过这么优秀的基因么，人家是干中医的啊,2、中医药治疗作用与抗病基因研究,3、中医药与蛋白质组学的研究,4、基因芯片技术与中医药学,通过对新一代遗传标记物DNA多态性的研究认为：DNA多态性是决定人的“个性”的主要因素。个体差