DNA序列分析在医学,生物学方面的应用课件

1、DNA序列分析之 医学、生物学应用 医学信息学1202班第二小组范文泽，李志新 The Application Of DNA Sequencing T echnology In Medicine And Biology序言从1975年九牛二虎之力测定全长5386碱基对的噬菌体X174基因组到2001年完成总长30亿碱基对人类基因组序列测定20多年间DNA序列分析技术产生了质的飞跃。没有高通量DNA序列分析技术的突破，人类基因组计划就不可能被完成基因组计划的成果目前，基因组计划已完成1749种生物的基因组的测序现在还有超过10,000个基因组正在测序中(截止2011年5月28日）已完成基因组测序

2、的大小和完成时间 1995年原核生物Haemophilus influenzae1.8 Mbp 1996年真核生物Saccharomyces cerevisiae12 Mbp 1999年昆虫Drosophila melanogaster130 Mbp 2003年人类Homo sapiens3000 MbDNA序列分析的基本介绍DNA的一级结构决定了基因的功能，欲想解释基因的生物学含义，首先必须知道其DNA顺序。因此DNA序列分析(DNA sequencing)是分子遗传学中一项既重要又基本的课题。DNA测序技术作为现代生命 科学研 究的核心技术之 一，自上世纪 70年代 中期 DNA发 明以来

3、发展迅速 。在转基因方面的应用DNA序列分析在生物学上的应用在遗传学研究的应用在进化学研究的应用在转基因方面的应用抗虫棉抗虫棉目前分为转基因单价抗虫棉和转基因双价抗虫棉。 转基因单价抗虫棉是将一种细菌来源的、可专门破坏棉铃虫消化道的Bt杀虫蛋白基因经过改造，转到了棉花中，使棉花细胞中存在这种杀虫蛋白质，专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统，导致其死亡，而对人畜无害的一种抗虫棉花。酵母菌人工染色体克隆载体及其克隆策略示意图真核基因代表性序列结构示意图在遗传学研究方面的应用基因组计划利用DNA序列分析技术，我们发现人第21号染色体HSA21位点与小鼠16号染色体MMU16MMU17和MMU10位点

4、有“同线”性在进化学方面的应用通过研究，我们了解草履虫是人的亲戚13亿年；人是由300400万年前的一种猴子进化来的；人类第一次“走出非洲”200万年的古猿；人类的“夏娃”来自于非洲，距今20万年第二次“走出非洲”基因诊断对遗传病的预防和治疗在人类疾病基因研究的应用DNA序列分析在医学上的应用基因治疗1986年由美国学者提出的，目前正在实施的人类基因组计划(human genome project)，则是要通过对人类基因组3109bp全序列的序列分析和人类基因的染色体图谱制定达到了解其结构，认识其功能，即从分子遗传学水平来认识人类自身的结构和功能特征的目的。人类疾病相关的基因是人类基因组中结构

5、和功能完整性至关重要的信息。对于单基因病，采用“定位克隆”和“定位候选克隆”的全新思路，利用DNA序列分析技术，导致了亨廷顿舞蹈病、遗传性结肠癌和乳腺癌等一大批单基因遗传病致病基因的发现，对于心血管疾病、肿瘤、糖尿病、神经精神类疾病（老年性痴呆、精神分裂症）、自身免疫性疾病等多基因疾病是目前疾病基因研究的重点。 HGP对人类疾病基因研究的贡献在人类疾病基因研究的应用单基因遗传病多基因遗传病获得性基因遗传病镰刀型贫血症Back目前已知的多基因遗传病有先天性心脏病、小儿精神分裂症、家族性智力低下、脊柱裂、无脑儿、少年型糖尿病、先天性肥大性幽门狭窄、消化性溃疡、冠心病、重度肌无力、先天性巨结肠、气道

6、食道瘘、先天性腭裂、先天性髋脱位、先天性食道闭锁、马蹄内翻足等。到1990年，我们已发现原癌基因100个左右，抑癌基因10个左右，大大加快我们了解癌症，治疗癌症的进程。Back多基因遗传病基因诊断，治疗 将正常外源基因导入动物体靶细胞内，用来弥补缺陷基因，以达到治疗遗传病的目的。 相反，将显性疾病基因导入动物体或敲除某正常基因，使其发生临床症状，制造动物模型。 脊肌萎缩症的产前基因诊断血友病血友病是一种遗传性出血性疾病。发病原因是由于患者的血液中先天缺乏某种因子根据缺乏因子的不同分为三种类型：血友病A(缺乏F ，又称血友病甲)、血友病B(缺乏，又称血友病乙)血友病C(缺乏F)。目前，血友病系单基因造成的凝血紊乱，基因水平上的发病机制已较为清楚，如F 基因