医学ppt课件基因诊断与基因治疗

第二十一章 基因诊断与基因治疗 Genetic Diagnosis and Gene Therapy 主讲教师 刘永明 本章内容 n概述 基因与疾病 n第一节 基因诊断(gene diagnosis ) n第二节 基因治疗(gene therapy) 教学要求 n掌握基因诊断概念和特点；熟悉基因诊 断的常用技术方法；了解基因诊断的应用 。 n掌握基因治疗的概念；了解基因治疗的 基本程序和基因治疗的应用。 基因变异致病类型 内源基因的变异 基因结构突变 基因表达异常 外源基因的入侵 第 一 节 基 因 诊 断 Genetic Diagnosis 特点 针对性强 特异性强 灵敏度高 适应性强 一、基因诊断的概念和特点 定义 利用现代分子生物学和分子遗传学的技术 和方法，直接检测基因结构及其表达水平是否 正常，从而对疾病作出诊断的方法。 二、基因诊断常用技术方法 n限制性内切酶谱分析法 nDNA限制性长度多态性(restriction fragment length polymorphism, RLFP)分析 n等位基因特异寡核苷酸探针(allele specific oligonucleotide, ASO) （一）核酸分子杂交技术 Mst酶切位点(GCTNAGG) 53 正常基因 53 突变基因 1.15kb 1.35kb 镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析 + 0.2kb 1.15kb 1.35kb 正常人突变携带着患者 镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析 放 射 自 显 影 照 片 RLFP分析法 甲型血友病的基因诊断（连锁分析1） 5 3 引物1 引物2 99 bp43 bp Bcl I 因子VIII 基因142 bp 片段 甲型血友病的基因诊断（连锁分析2） 142 bp 99 bp 43 bp 异常带 先证者胎儿 点突变（C to T ） 53 35 G 5 3 引物1 引物2 探针1 探针2 A 等位基因特异寡核苷酸探针（ASO） （二）聚合酶链反应（PCR） PCR/单链构象多态性分析 (single strand conformation polymorphism, SSCP) PCR产物变性后，经聚丙烯酰胺凝胶电泳，正 常基因和变异基因的迁移位置不同，借此可分析确 定致病基因的存在。 正常人纯合突变 杂合突变 Leber 病患者 PCR/SSCP分析 + DNA链末端合成终止法 （三）基因测序 DNA自动测序 采用荧光替代放射性核素标记是实现DNA 序列分析自动化的基础。用不同荧光分子标记四 种双脱氧核苷酸，然后进行Sanger测序反应，反 应产物经电泳（平板电泳或毛细管电泳）分离后 ，通过四种激光激发不同大小DNA片段上的荧 光分子使之发射出四种不同波长荧光，检测器采 集荧光信号，并依此确定DNA碱基的排列顺序 。 DNA自动测序结果举例 （四）基因芯片技术 基因点突变分析 三、基因诊断的应用 n遗传疾病 n肿瘤 n感染性疾病，传染性流行病 n判断个体疾病易感性 n器官移植组织配型 n法医学中个体识别、亲子鉴定 第 二 节 基 因 治 疗 Gene Therapy 定义 早期是指用正常的基因整合入细胞基因组 ，以校正和置换致病基因的一种治疗方法。 目前广义上来讲是指将某种遗传物质转 移到患者细胞内，使其在体内发挥作用，以 达到治疗疾病目的的方法。 一、基因治疗的概念 基因治疗的基本方法 基因矫正 (gene correction) 基因置换 (gene replacement) 基因增补 (gene augmentation) 基因失活 (gene inactivation) 几种常见的基因失活技术 反义核酸技术 核酶技术 三链技术 干扰RNA技术 基因治疗的其他方法：如“自杀基因”的 应用，基因疫苗等 二、基因治疗的基本程序 间接体内疗法（ex vivo） 治疗性基因的选择 基因载体的选择 靶细胞的选择 基因转移 外源基因表达的筛选 利用在体中的标记基因 回输体内 病毒载体 非病毒载体 体细胞 生殖细胞 间接体内疗法 直接体内疗法 基因治疗应用的条件 n单基因缺陷的疾病 n仅限于体细胞的基因治疗 n靶细胞可从病人机体获取、培养，并进行遗传 操作后回输病人体内 n治疗效果大过对病人的危害 n表达水平无需严格控制即可改善疾病，并且无 副作用 n人体的基因治疗计划必须经过证明符合严格的 安全标准 三、基因治疗的应用