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06 第四章 基因诊断.ppt

页数:45页文件大小:7.27 MB来源: 生物化学ppt课件

本课件从基因变异与疾病的关系出发,说明基因诊断的定义、技术特点与常用方法,重点解析核酸分子杂交、PCR扩增及其引物设计原则在临床检测中的应用,并列出基因诊断的基本流程。

基因诊断封面页,标示本章涵盖的基因诊断、核酸杂交与PCR等内容
基因诊断要点说明,列出医学分子生物学》、冯作化主编、人民卫生出版社等
基因变异致病反应流程示意页,涉及相关中间产物,建议对照原课件图片查看
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第1页:基因诊断

基因诊断:本页为课件封面,标示本章主题与内容框架。

  • 基因结构突变与表达异常的致病机制
  • 基因诊断的概念、特点与常用技术手段
  • PCR引物设计原则与基因诊断的基本流程

第2页:基因诊断要点说明

基因诊断要点说明

  • References
  • 《医学分子生物学》(七年制统编教材)
  • 冯作化主编
  • 人民卫生出版社
  • 《医学分子细胞生物学》(面向21世纪课程教材)
  • 邓耀祖屈伸主编
  • 科学出版社,2002

第3页:基因变异致病

基因变异致病:本页为反应流程示意页,源文件以分子式与反应符号形式提取:基因变异致病•疾病——基因变异:(1)内源基因的变异:•基因结构突变•基因表达异常(2)外源基因的入侵…

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第4页:基因诊断:基因诊断概述二

基因诊断:基因诊断概述二:本页为内容提要页,列出本节主要讲授条目。

  • 基因诊断一、基因诊断概述二、常用技术与方法三、应用
  • 概念
  • 基本原理
  • 诊断技术
  • 诊断方法
  • 诊断策略

第5页:基因诊断概述

基因诊断概述
基因诊断的概念与特点
基因诊断的基本原理与临床意义

第6页:基因诊断的概念与特点

基因诊断的概念与特点
概念:指利用现代分子生物学和分子遗传学方法,通过检测基因的结构或表达功能的异常,对人体状态和疾病作出诊断的方法和过程。
基因诊断以DNA和RNA为诊断材料,
DNA诊断
RNA诊断

第7页:基因诊断的概念与特点反应流程图

基因诊断的概念与特点反应流程图:本页为化学结构式与反应式页,源文件以分子式与反应符号形式提取:Molecular Diagnosis•TargetsDNA Gene diagnosisRNAProtein:enzyme, Ag, marker…

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第8页:基因诊断的特点

基因诊断的特点

  • 直接检测基因,属病因诊断,针对性强;
  • 特异性强、灵敏度高:由于基因诊断采用核酸分子杂交、聚合酶链反应等技术;
  • 适用范围广:其应用的范围已从原先局限的遗传性疾病扩大到感染性疾病、肿瘤、心血管疾病等领域。

第9页:基因诊断的评价

基因诊断的评价:本页为反应流程示意页,源文件以分子式与反应符号形式提取:基因诊断的评价•特异性•灵敏度•重复性•快速•经济…

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第10页:基因诊断的基本原理与临床意义

基因诊断的基本原理与临床意义

  • 基本原理:通过检测致病基因(包括内源基因与外源基因)的存在、量的多少,结构变化与否及表达水平是否正常,以确定被检查者是否存在基因水平的异常变化,以此作为疾病确诊的依据。
  • 临床意义:
  • 对有表型出现的疾病作出明确诊断
  • 早期快速诊断
  • 确定个体对疾病的易感性
  • 疾病的分期分型、疗效监测、预后判断等

第11页:基因诊断的常用技术与方法

二、基因诊断的常用技术与方法(一) 基因诊断的常用技术(二) 基因诊断的基本方法

第12页:基因诊断常用技术

基因诊断常用技术

  • 核酸分子杂交
  • PCR(聚合酶链式反应)
  • 限制性酶切分析
  • SSCP(单链构象多态性分析)
  • DNA测序
  • DNA芯片技术

第13页:基因诊断技术分类

基因诊断技术分类:本页为化学结构式与反应式页,源文件以分子式与反应符号形式提取:基因诊断技术分类•Molecular hybridizationSouthern, Northern, slot blot, FISH, ASO, microarray•PCR•PCR/ASO, PCR/SSCP, PCR/sequenci…

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第14页:基因诊断常用技术反应流程图

基因诊断常用技术反应流程图:本页为化学结构式与反应式页,源文件以分子式与反应符号形式提取:Targets and Molecular Techniques•DNASouthern blot, FISH,PCR, Sequencing, microarray, restriction analysis, RFLP,SSCP•RNA…

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第15页:基因诊断常用技术反应流程图:DNA

基因诊断常用技术反应流程图:DNA:本页为化学结构式与反应式页,源文件以分子式与反应符号形式提取:Basic PrincipleDenatureHybridizeSouthern, FishPCR•Protein:Antigen-antibody interaction•DNA: denaturation and hybridizati…

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第16页:核酸分子杂交

核酸分子杂交:本页为化学结构式与反应式页,源文件以分子式与反应符号形式提取:1. 核酸分子杂交Molecular hybridization•Southern blot——DNA•Northern blot——RNA•Dot blot,Slot blot•In Situ Hybridization, FISH…

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第17页:

第18页:核酸分子杂交的流程示意图

核酸分子杂交的流程示意图:本页为反应流程示意页,源文件以分子式与反应符号形式提取:核酸分子杂交的流程示意图•待测核酸制备滤膜上核酸固化杂交去除未参与杂交的探针检测杂交信号•制备探针核酸片段探针标记加入标记核酸探针…

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第19页:探针的种类

探针的种类:本页为反应流程示意页,源文件以分子式与反应符号形式提取:探针的种类•基因组DNA探针•cDNA探针•寡核苷酸探针(Oligonucleotide probes)•RNA 探针…

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第20页:探针的标记物

探针的标记物

  • 放射性标记物
  • 32P,35S,125I,3H
  • 非放射性标记物
  • 生物素,地高辛,荧光素,酶,金属

第21页:探针的标记方法

探针的标记方法

  • 放射性同位素标记法
  • 缺口平移法(Nick translation)
  • 随机引物延伸法(Random primer labelling)
  • 末端标记法(End labelling)
  • 非放射性标记法
  • 酶促标记法、化学标记法

第22页:

第23页:基因诊断常用技术反应流程图

基因诊断常用技术反应流程图:本页为化学结构式与反应式页,源文件以分子式与反应符号形式提取:Southern blotNN T T N T T…

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第24页:PCR引物设计的一般原则要点说明

PCR引物设计的一般原则要点说明

  • Traditional MethodsGAPDH -PAP-Southern blotDay 1 Day 2 Day 3 Day 4 Day 5单基因检测,不易发现表达基因间的相互作用

第25页:

第26页:PCR引物设计的一般原则要点说明

PCR引物设计的一般原则要点说明

  • PCR

第27页:PCR技术的优点

PCR技术的优点

  • 特异性强
  • 灵敏度高
  • 操作简单、省时
  • 对待检原始材料质量要求低
  • 高效率的基因扩增技术

第28页:PCR引物设计的一般原则

PCR引物设计的一般原则:本页为反应流程示意页,源文件以分子式与反应符号形式提取:PCR引物设计的一般原则•引物长度•G+C含量•碱基分布的随机性•引物自身•引物之间•引物的3’端•引物的5’端•引物的特异性…

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第29页:PCR的种类

PCR的种类:本页为反应流程示意页,源文件以分子式与反应符号形式提取:PCR的种类•通用引物PCR•多重PCR•套式PCR•PCR结合寡核苷酸探针斑点杂交法•PCR-RFLP•AP-PCR•原位PCR…

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第30页:PCR扩增产物分析法

PCR扩增产物分析法:本页为反应流程示意页,源文件以分子式与反应符号形式提取:PCR扩增产物分析法•凝胶电泳•点杂交•微孔板夹心杂交法•PCR-ELISA法…

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第31页:

第32页:

第33页:指在固相支持物上原位合成

指在固相支持物上原位合成
寡核苷酸或者直接将大量探针以显微打印的方式有序地固化于支持物表面,然后与标记的样品杂交,通过对杂交的检测分析,得出样品的遗传信息(基因序列及表达的信息)由于在制备过程中运用了计算机芯片的制备技术如显微光蚀刻、显微打印等,且常用硅芯片作为固相支持物,所以称为DNA芯片技术DNA芯片技术的概念

第34页:DNA芯片的分类

DNA芯片的分类:本页为反应流程示意页,源文件以分子式与反应符号形式提取:DNA芯片的分类•原位合成芯片(In situ synthetic GeneChip)Affymetrix公司•DNA微集阵列(DNA microarray)斯坦福大学Patrick Brown研究小组…

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第35页:PCR引物设计的一般原则反应流程图

PCR引物设计的一般原则反应流程图:本页为反应流程示意页,源文件以分子式与反应符号形式提取:合成DNA芯片Affymex Inc.显微光蚀刻寡聚核苷酸合成**Synthetic ChipsATCGTCCAGTACT....密度大于1000/cm2Affymetrix Inc.原位合成芯片…

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第36页:生物战剂检测临床疾病的基反应流程图

生物战剂检测临床疾病的基反应流程图:本页为反应流程示意页,源文件以分子式与反应符号形式提取:DNA微阵列DNA微集芯片Stanford Univ.Patrick Brown显微打印头单链DNA/cDNA片段Microarray PrintingDNA微集芯片.…

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第37页:生物战剂检测临床疾病的基内容

生物战剂检测临床疾病的基内容

  • 两类DNA芯片的比较
  • 内容原位合成芯片DNA微集阵列
  • 制备方式光引导原位化学合成收集探针、显微打印
  • 探针类型寡核苷酸cDNA、基因片段、寡核苷酸等
  • 探针长度短,小于30nt 较长100nt~500nt或更长
  • 最高集成度10万~40万点阵/1万~10万点阵/ 平方厘米平方厘米
  • 专利保护专利控制严格无专利控制**ATCGTCCAGTACT....

第38页:DNA芯片技术原理

DNA芯片技术原理

  • 大规模集成的固相杂交
  • 基本原理是核酸分子杂交,即依据DNA双链碱基互补配对、变性和复性的原理以大量已知序列的寡核苷酸、cDNA或基因片段作探针,检测样品中哪些核酸序列与其互补,然后通过定性、定量分析得出待测样品的基因序列及表达的信息

第39页:生物战剂检测临床疾病的基反应流程图

生物战剂检测临床疾病的基反应流程图:本页为化学结构式与反应式页,源文件以分子式与反应符号形式提取:DNA芯片技术流程BiologicalSampleAnalyze dataScannermicroarray“Hybridize”arrayer•Microarray fabrication•Sample preparation•Molec…

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第40页:DNA芯片的基本应用

DNA芯片的基本应用

  • 基因表达谱分析基因突变检测及多态性分析DNA序列分析
  • 基因检测分析

第41页:生物战剂检测临床疾病的基因

生物战剂检测临床疾病的基因:本页为反应流程示意页,源文件以分子式与反应符号形式提取:生物战剂检测临床疾病的基因诊断法医学鉴定药物研究开发动植物检疫基因组研究后基因组计划生物信息学DNA芯片DNA芯片技术的应用领域…

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第42页:生物战剂检测临床疾病的基反应流程图

生物战剂检测临床疾病的基反应流程图:本页为化学结构式与反应式页,源文件以分子式与反应符号形式提取:Biochips•DNA microarray•Protein microarray•Tissue microarray…

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第43页:人类疾病的原因

人类疾病的原因

  • 内因:基因结构改变(基因突变)——点突变、插入、缺失、重排、易位、基因扩增基因结构多态性基因表达异常
  • 外因:病原体的侵入

第44页:基因诊断的基本方法

基因诊断的基本方法

  • 基因突变的检测
  • 多态性分析
  • 基因表达异常的检测
  • 外源基因的检测

第45页:

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