染色体高分辨率分析课件

1、G-Scanning 培训资料,目 录,1 人类染色体,2 染色体异常,3 染色体病,4 染色体检查,5 G-scanning检查,一、人类染色体,基因是以特定形式存在于每个有核细胞的棒状的染色体上 染色体（chromosome）是遗传物质(基因)的载体。它由DNA和 蛋白质等构成，具有储存和传递遗传信息的作用 体细胞的染色体是46个，23对，其中22对是常染色体，一对是 性染色体。男性一对XY，女性为XX,假设把一条染色体比作一本书，每个人都是携带46本书出生的，这46本书中记录着一个人的全部遗传信息，其中23本是父亲给的，另外23本是母亲给的。,女性染色体,男性染色体,人类染色体的3种类型

2、图解,核型（Karyotype）分析,组别 染色体编号 大小 着丝粒位置 A 13 最大 中、亚中 B 4、5 大 亚中 C 612+X 中 亚中 D 1315 中 近端 E 1618 较小 中、亚中 F 19、20 小 中 G 21、22 +Y 最小 近端,高分辨染色体带型,二、染色体异常,染色体增多（等于多了一本书）,染色体减少（少了半本书）,染色体异常(chromosome abnormalities)也称染色体发育不全(chromosome dysgenesis)，指的是染色体的数目异常和结构异常，其中染色体的数目异常可分为整倍性改变和非整倍性改变两种。结构异常主要有缺失、重复、插入、

3、易位和倒位等。,染色体异常,染色体缺失（书中少了几页）,染色体重复（书中多了几页）,正常染色体组,其中一本书的页数发生了异常,染色体异常发生的原因,高热、射线,生物类毒素（霉菌毒素）； 病毒（带状疱疹病毒、风疹病毒、乙肝病毒、巨细胞病毒）,药物（环磷酰胺、氮芥）； 农药；工业毒物（苯、甲苯）；食品添加剂,三、染色体异常综合症（染色体病）,智力低下、发育缓慢，甚至多发畸形、亦男亦女， 这些异常的性状特征都可能由染色体异常引起， 成为染色体病的临床表现。 染色体的异常情况可以用核型来描述， 其发生可在常染色体，也可在性染色体。 染色体病是由于染色体数目或结构异常所导致的疾病。因为染色体异常时所涉及

4、的 基因较多，所以机体的异常情况可能会涉及到许多器官、系统。染色体病通常表现 为具有多种症状的综合症，涉及生长迟缓、多发畸形、智力障碍和皮肤改变等。故 又称为染色体异常综合症。 根据染色体异常的类型，染色体异常综合症可分为染色体数目异常引起的综合症和 染色体结构异常引起的综合症两大类。 目前已发现人类染色体数目异常和结构异常近万种，染色体异常综合症300余种。,染色体异常综合症,相关综合症,染色体数目异常引起的代表性染色体异常综合症,21号染色体数目增加,X染色体数目减少,唐氏综合症,Turner综合症,染色体结构异常（缺失或重复）引起的代表性染色体异常综合症,染色体结构异常（缺失或重复）引起

5、的代表性染色体异常综合症,1p36单体综合症,Rett综合症(自闭症),类固醇硫酸酯酶缺乏症（鱼鳞癣）,迪格奥尔格综合症,遗传性运动感觉性神经病,无精子症,自闭症相关基因的位置 痉挛性疾病相关基因的位置 特定先天性疾病相关基因的位置 主要基因的位置 结构上的重要位置,四、染色体检查,常用染色体病诊断方法 7、SKY,1、G显带染色体核型分析,2、高分辨染色体分析,3、其它带型分析,4、FISH,5、染色体涂染,6、array-CGH,7、SKY,G显带染色体核型分析技术,传统的染色体检查方法为G显带染色体核型分析技术。标本经胰蛋白酶处理后，应用Giemsa染色，镜检、分析,显示深染和浅染相间的

6、带纹。 虽然可以检测整套染色体的数目和明显的结构异常，但其分辨率有限，对于片段长度小于5Mb的不平衡异常则难以检出。,荧光原位杂交（FISH）,荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization，FISH）,FISH是细胞遗传学方法和分子遗传学方法相结合的产物，可以认为是分子细胞遗传学技术。,应用 基因定位、检测染色体的数目和结构异常、遗传病的诊断和产前诊断,X染色体,Y染色体,13号染色体,18号染色体,21号染色体,基本原理 应用Digoxingenin 或Biotin 标记探针DNA（Nick translation 标记法），变性成单链后与变性后的染色体

7、或细胞核靶DNA杂交。在荧光显微镜下观察并记录结果,缺点 FISH尽管可以验证已知的或疑似的亚显微缺 失和重复，但无法诊断没有任何确定条带模式的未知染色体异常,新生儿染色体完整性 扫描检查,G-Scanning是通过染色体微阵列（CMA）和比较基因杂交（CGH）技术，对代表染色体整体的主要位点进行扫描，以此来分析染色体的完整性的检查方法。,五、G-Scanning检查,检查过程,使绿色荧光染色的被测试者的DNA与红色荧 光染色的对照DNA一同反应于微阵列载玻片上 2. 将被测试DNA，对照DNA与附着在微阵列载玻 片上的DNA克隆体进行杂交 若被测试DNA的量正常：绿色和红色相混合， 出现黄色

8、亮点； 若被测试DNA的量减少（微缺失等）：红色亮 点增多； 若被测试DNA的量增多（微重复等）：绿色亮 点增多； 3. 用扫描仪读取出现在微阵列载玻片上的发光图形 4. 用程序对数据进行分析，判断异常与否；,染色体微重复或微缺失导致的染色体异常，在相当长的一段时间里有可能不会表现，有时到了青春期或者成年后才会有临床表现。 特别是生长发育迟滞和部分遗传病，只有在儿童成长到一定程度才会被发现。而发现症状后，很可能会错过最佳的治疗时机。,G-Scanning的必要性,新生儿,少儿/青少年,成人,第二代,G-Scanning的优点,目前普遍采用的染色体检查方法是染色体核型分析。此方法可以检查染色体的

9、数目、长度是否正常，是否易位等。但因为只是在显微镜下肉眼观察，并不能从分子水平上检查染色体的微缺失或微重复。 而G-Scanning通过采用染色体微阵列技术，在比染色体核型分析高100倍以上分辨率的DNA分子水平上，可扫描检查整体染色体的完整性。,微缺失,微重复,核型分析,染色体微阵列分析,1.G-scanning仅仅是针对染色体异常的筛查，为了确诊需进行其他检查 2.G-scanning是DNA的定量检查，因此无法检测出除染色体缺失/重复之外的其他基因变异（平衡倒位，异位，点突变，低水平的嵌合等）。 3.不能检测出未包含在G-scanning检查中的其他微小部位的异常。 4.当通过G-sca

10、nning检测出除唐氏综合症、帕陶综合症、Turner综合症、Klinefelters综合症之外的染色体异常疾病时，则需要进行FISH检查进行确认。,G-Scanning的局限性,G-Scanning可检查的染色体异常综合症,G-Scanning通过一次检查即可检查三十一种已经明确、并且发病率较高的染色体异常。,几种染色体异常综合症的检查结果,帕陶综合症 也称13三体综合症。是一种染色体异常疾病。主要是由于双亲中一方的生殖细胞染色体在减数分裂时不分离，导致受精后的个体多一条13号染色体。新生儿中的发病率约为1：10,000 。,G-Scanning检查结果,几种染色体异常综合症的检查结果,G-Scanning检查结果,唐氏综合症 也称21三体综合症。是小儿染色体病中最常见的一种。21三体综合症是染色体结构异常所致的疾病，形成的直接原因是卵子在减数分裂时21号染色体不分离，形成异常卵