1、分子診斷學(xué)緒論-XXXX-檢驗(yàn)Molecular Biology What ?Why ?How ?What ?Molecular Biology在分子水平上探討生命的本質(zhì)，在分子水平上探討生命的本質(zhì)，研究生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能研究生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能和它們之間的相互作用及其代和它們之間的相互作用及其代謝調(diào)控的科學(xué)。謝調(diào)控的科學(xué)。Molecular Diagnostics以分子生物學(xué)理論為基礎(chǔ)，利用分以分子生物學(xué)理論為基礎(chǔ)，利用分子生物學(xué)的技術(shù)和方法來研究人體子生物學(xué)的技術(shù)和方法來研究人體內(nèi)源性或外源性生物大分子和大分內(nèi)源性或外源性生物大分子和大分子體系的存在、結(jié)構(gòu)或表達(dá)調(diào)控的子體系的存在、結(jié)

2、構(gòu)或表達(dá)調(diào)控的變化，為疾病的預(yù)防、預(yù)測、診斷、變化，為疾病的預(yù)防、預(yù)測、診斷、治療和轉(zhuǎn)歸提供信息和決策依據(jù)。治療和轉(zhuǎn)歸提供信息和決策依據(jù)。 Why ?發(fā)展簡史發(fā)展簡史應(yīng)用應(yīng)用Brief History of Molecular Biology分子生物學(xué)的發(fā)展大致可分為三個階段。( (一一) )準(zhǔn)備和醞釀階段準(zhǔn)備和醞釀階段19世紀(jì)到20世紀(jì)50年代初，是現(xiàn)代分子生物學(xué)誕生的準(zhǔn)備和醞釀階段。在這一階段產(chǎn)生了兩點(diǎn)對生命本質(zhì)的認(rèn)識上的重大突破： 確定了蛋白質(zhì)是生命的主要基礎(chǔ)物質(zhì)確定了蛋白質(zhì)是生命的主要基礎(chǔ)物質(zhì)確定了生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是確定了生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是DNADNA確定了蛋白質(zhì)是生命的主要基礎(chǔ)物

3、質(zhì)確定了蛋白質(zhì)是生命的主要基礎(chǔ)物質(zhì)l先后隨后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)生命的許多基本現(xiàn)象（物質(zhì)代謝、能量代謝、消化、呼吸、運(yùn)動等）都與酶和蛋白質(zhì)密切相關(guān)。確定了生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是確定了生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是DNADNA肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) DNA is the genetic material肺炎雙球菌肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)DNA is the genetic material( (二二) ) 現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段 這一階段是從50年代初到70年代初，以1953年Wa

4、tson和Crick提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型作為現(xiàn)代分子生物學(xué)誕生的里程碑開創(chuàng)了分子遺傳學(xué)基本理論建立和發(fā)展的黃金時代。DNA雙螺旋發(fā)現(xiàn)的最深刻意義在于：確立了核酸作為信息分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);提出了堿基配對是核酸復(fù)制、遺傳信息傳遞的基本方式；從而最后確定了核酸是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。核酸分子結(jié)構(gòu)核酸分子結(jié)構(gòu)-一種可能的結(jié)構(gòu)一種可能的結(jié)構(gòu)v DNA具有雙螺旋結(jié)構(gòu)具有雙螺旋結(jié)構(gòu)v 基因是存在于染色體上的具基因是存在于染色體上的具 有特定的遺傳功能的有特定的遺傳功能的DNA片片 段。段。v 半保留復(fù)制半保留復(fù)制A TG CC GT A親代DNAA G C TTCGATCGAA G C T子代DNA中心法則的

5、內(nèi)容中心法則的內(nèi)容 ( (三三) )初步認(rèn)識生命本質(zhì)并開始改造生命的初步認(rèn)識生命本質(zhì)并開始改造生命的深入發(fā)展階段深入發(fā)展階段1.1.重組重組DNADNA技術(shù)的建立和發(fā)展技術(shù)的建立和發(fā)展19721972年年BergBerg等將等將SV-40SV-40病毒病毒DNADNA與噬與噬菌體菌體P22DNAP22DNA在體外重組成功；在體外重組成功；19731973年年CohenCohen等人兩種抗性的質(zhì)粒重等人兩種抗性的質(zhì)粒重組并轉(zhuǎn)化成功組并轉(zhuǎn)化成功。 1977年Boyer等首先將人工合成的生長激素釋放抑制因子14肽的基因重組入質(zhì)粒，成功地在大腸桿菌中合成得到這14肽?；蚬こ讨扑幓蚬こ讨扑庌D(zhuǎn)基因動植

6、物和基因剔除轉(zhuǎn)基因動植物和基因剔除動植物的成功是基因工程動植物的成功是基因工程技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。1982年，英國的自然雜志發(fā)表了一篇文章：有兩個美國實(shí)年，英國的自然雜志發(fā)表了一篇文章：有兩個美國實(shí)驗(yàn)小組利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將大鼠生長激素重組基因?qū)氲叫∈篁?yàn)小組利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將大鼠生長激素重組基因?qū)氲叫∈笫芫阎惺芫阎?培育出具快速生長效應(yīng)的培育出具快速生長效應(yīng)的“轉(zhuǎn)基因超級鼠轉(zhuǎn)基因超級鼠”。轉(zhuǎn)基因鼠。轉(zhuǎn)基因鼠比與它同胎所生的小鼠生長速度快比與它同胎所生的小鼠生長速度快23倍，體積大一倍。倍，體積大一倍。激起了人們創(chuàng)造優(yōu)良品系家畜的熱情。轉(zhuǎn)基因羊轉(zhuǎn)基因羊羊受精卵羊受精卵凝血因凝血

7、因子基因子基因母親母親乳汁含治療血友乳汁含治療血友病的凝血因子病的凝血因子羊奶可治血友病羊奶可治血友病2.DNA測序 1975-1977年Sanger、Maxam和Gilbert先后發(fā)明了兩種DNA序列的快速測定法； 90年代全自動核酸序列測定儀的問世。3.PCR技術(shù)1985年Cetus公司Mullis等發(fā)明的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）的特定核酸序列擴(kuò)增技術(shù)，更以其高靈敏度和特異性被廣泛應(yīng)用，對分子生物學(xué)的發(fā)展起到了重大的推動作用。 4.4.基因組研究的發(fā)展基因組研究的發(fā)展 目前分子生物學(xué)已經(jīng)從研究單個基因發(fā)展到研究生物整個基因組的結(jié)構(gòu)與功能。測定一個生物基因組核酸的全序列無疑對理解這一生物的生

8、命信息及其功能有極大的意義。19901990年人類基因組計(jì)劃年人類基因組計(jì)劃（Human Genome Project）開始實(shí)施，這是生命科學(xué)領(lǐng)域有史以來全球性最龐大的研究計(jì)劃。5. .蛋白質(zhì)組研究的發(fā)展蛋白質(zhì)組研究的發(fā)展 Application in Medicine分子機(jī)制的研究分子機(jī)制的研究診斷和治療診斷和治療個體化醫(yī)療個體化醫(yī)療Molecular Diagnostics以分子生物學(xué)理論為基礎(chǔ)，利用分以分子生物學(xué)理論為基礎(chǔ)，利用分子生物學(xué)的技術(shù)和方法來研究人體子生物學(xué)的技術(shù)和方法來研究人體內(nèi)源性或外源性生物大分子和大分內(nèi)源性或外源性生物大分子和大分子體系的存在、結(jié)構(gòu)或表達(dá)調(diào)控的子體系的存

9、在、結(jié)構(gòu)或表達(dá)調(diào)控的變化，為疾病的預(yù)防、預(yù)測、診斷、變化，為疾病的預(yù)防、預(yù)測、診斷、治療和轉(zhuǎn)歸提供信息和決策依據(jù)。治療和轉(zhuǎn)歸提供信息和決策依據(jù)。 分子診斷的材料：分子診斷的材料：DNARNAprotein第一階段第一階段-1978-1978年年- -分子雜交分子雜交技術(shù)技術(shù)第二階段第二階段-1985-1985年年-PCR-PCR技術(shù)技術(shù)第三階段第三階段-90-90年代中期年代中期- -生物生物芯片芯片分子克隆、分子克隆、PCR及及DNA序列序列分析這三位一體的實(shí)驗(yàn)方法分析這三位一體的實(shí)驗(yàn)方法幾乎構(gòu)成了整個現(xiàn)代分子生幾乎構(gòu)成了整個現(xiàn)代分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。PCR、DNA測序和分子

10、雜交技測序和分子雜交技術(shù)一起，成為現(xiàn)在分子診斷學(xué)術(shù)一起，成為現(xiàn)在分子診斷學(xué)研究使用的主流技術(shù)。研究使用的主流技術(shù)。感染性疾病的分子診斷感染性疾病的分子診斷遺傳性疾病的分子診斷遺傳性疾病的分子診斷腫瘤的分子診斷腫瘤的分子診斷其他其他基因治療：1991年美國向一患先天性免疫缺陷?。ㄟz傳性腺苷脫氨酶ADA基因缺陷）的女孩體內(nèi)導(dǎo)入重組的ADA基因，獲得成功。我國也在1994年用導(dǎo)入人凝血因子基因的方法成功治療了乙型血友病的患者。在我國用作基因診斷的試劑盒已有近百種之多?；蛟\斷和基因治療正在發(fā)展之中。How ?其實(shí)，我們每個人每一天都背負(fù)著各種各樣的十字實(shí)，我們每個人每一天都背負(fù)著各種各樣的十字架，在

11、艱難前行。它也許是我們的學(xué)習(xí)，也許是我架，在艱難前行。它也許是我們的學(xué)習(xí)，也許是我們的工作，也許是我們的情感，也許是我們必須承們的工作，也許是我們的情感，也許是我們必須承擔(dān)的責(zé)任和義務(wù)。擔(dān)的責(zé)任和義務(wù)。 但是，正是這些責(zé)任和義務(wù)，構(gòu)但是，正是這些責(zé)任和義務(wù)，構(gòu)成了我們在這個世界上存在著的理由和價值。成了我們在這個世界上存在著的理由和價值。所以，請不要埋怨學(xué)業(yè)的繁重，工作的勞苦，責(zé)任所以，請不要埋怨學(xué)業(yè)的繁重，工作的勞苦，責(zé)任的重大，因?yàn)檎嬲目鞓?，是挑?zhàn)后的結(jié)果，沒有的重大，因?yàn)檎嬲目鞓?，是挑?zhàn)后的結(jié)果，沒有經(jīng)歷深刻的痛苦，我們也就體會不到酣暢淋漓的快經(jīng)歷深刻的痛苦，我們也就體會不到酣暢淋漓的快樂！樂！有些黑暗，只能自己穿越；有些痛苦，只能自己有些黑暗，只能自己穿越；有些痛苦，只能自己體驗(yàn)；有些孤獨(dú)，也只能自己品嘗。但是，穿過體驗(yàn)；有些孤獨(dú)，也只能自己品嘗。但是，穿過黑