分子生物學(xué)技術(shù)在臨床檢驗中的應(yīng)用第1頁/共32頁

為什么要用分子生物學(xué)技術(shù)診斷人體疾病?(Whydoweneedmolecularbiologytechniquesforclinicaldiagnosis?)第2頁/共32頁不同層次檢驗分析分子水平(molecular)生化水平(biochemistry)細(xì)胞水平(cell)組織水平(tissue)個體水平(individual)群體水平(population)第3頁/共32頁致病有機(jī)體人體內(nèi)部系統(tǒng)自身紊亂（微生物寄生蟲等）（如：malaria）原核真核胞膜、胞漿胞核（染色體等）蛋白、糖、脂核酸（DNA、RNA等）分子水平組織胞膜、胞漿（包括線粒體等），胞核（染色體等）蛋白、糖、脂核酸（DNA、RNA等-）化學(xué)物、空氣等機(jī)體水平(組織）細(xì)胞水平亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞人體疾病HumanDiseasemicroRNA,siRNA外傷Trauma第4頁/共32頁

什么是分子生物學(xué)？Whatdoesmolecularbiologymean?Molecularbiologyisthestudyofbiologyatamolecularlevel.Thefieldoverlapswithotherareasofbiologyandchemistry,particularlygeneticsandbiochemistry.MolecularbiologychieflyconcernsitselfwithunderstandingtheinteractionsbetweenDNA,RNAandproteinbiosythesisandlearninghowtheseinteractionsareregulated第5頁/共32頁ExpressioncloningPolymerasechainreaction(PCR)GelelectrophoresisSouthernblottingNorthernblottingWesternblottingSequencingLinkageanlysisArraysAllelespecificoligonucleotideAbandonedtechnology什么是分子生物學(xué)技術(shù)？

Whataretechniquesofmolecularbiology?第6頁/共32頁分子生物學(xué)技術(shù)字在臨床檢驗中的應(yīng)用1.感染性疾病中應(yīng)用2.人類疾病相關(guān)基因的檢查3.腫瘤的檢測(differentiate)、預(yù)防和治療（包括療效觀察）4.pharmacogenomics5.組織配型HLA2Ⅱ（DR、Q……）6.親子鑒定7.法醫(yī)鑒定第7頁/共32頁第8頁/共32頁ClevelandClinicalFoundation第9頁/共32頁ARUP第10頁/共32頁遺傳性疾病的類型1.Chromsomaldisease2.Single-genedisease,monogenicdiseaseAutosomaldominantinheritance,ADAutosomalrecessiveinheritance,ARX-linkeddominantinheritance,XDX-linkedrecessiveinheritance,XRY-linkedinheritance

第11頁/共32頁3.Polygenicdisease,Multifactorialdisease(1)A.Majorgene+othergenes+otherfactorsB.Manyminorgene+otherfactors(2)Veryimportant,includingalotofcommondiseases(3)ResearchmethodsPopulationgenetics,STRlinkageanalysis,SNPs4.Mitochondrialgenicdisease,mtDNA5.Somaticcellgeneticsdisease遺傳性疾病的類型（續(xù)）第12頁/共32頁DNA分子結(jié)構(gòu)改變-基因突變1.Chromosomeaberration2.GenemutationPointmutationDeletionInsertionTandemrepeat第13頁/共32頁基因突變的類型1.transitionortransversionsame–sensemutationmissensemutationnon-sensemutationterminationcodonmutation2.Frameshiftmutationa(includingsomesplicingmutations)3.Condonmutation(Condoninsertionorinsertion)4.Mispairedsynapsisandunequalcrossing-over-Fusiongene5.Dynamicmutation第14頁/共32頁3.Condonmutation(Condoninsertionorinsertion)4.Mispairedsynapsisandunequalcrossing-over-Fusiongene5.Dynamicmutation基因突變的類型(續(xù)）第15頁/共32頁疾病相關(guān)基因的檢查細(xì)胞遺傳學(xué)（Cytogenetics）分子遺傳學(xué)（MolecularGenetics）

第16頁/共32頁細(xì)胞遺傳學(xué)（Cytogenetics）是遺傳學(xué)的一個分支主要研究染色體和細(xì)胞分裂(Chromosomesandcelldivision)常用的分析技術(shù)包括G帶染色(G-banded)等和分子細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)(MolecularCyrogenetics)如FISH(Fluorescentinsituhybridization)和CGH(Comparativegenomichybridization)第17頁/共32頁Humanmalekaryotype第18頁/共32頁Ametaphasecellpositiveforthebcr/ablrearrangementusingFISH第19頁/共32頁Interphasecellspositiveforat(9;22)rearrangement第20頁/共32頁分子遺傳學(xué)（Cytogenetics）

Moleculargeneticsisthefieldofbiologywhichstudiesthestructureandfunctionofgenesatamolecularlevel.Thefieldstudieshowthegenesaretransferredfromgenerationtogeneration.Moleculargeneticsemploysthemethodsofgeneticsandmolecularbiology.Itisso-calledtodifferentiateitfromothersubfieldsofgeneticssuchasecologicalgeneticsandpopulationgenetics.第21頁/共32頁Animportantareawithinmoleculargeneticsistheuseofmolecularinformationtodeterminethepatternsifdescent,andthereforethecorrectscientificclassificationoforganisms:thisiscalledmolecularsystematics.Alongwithdeterminingthepatternofdescendants,moleculargeneticshelpsinunderstandinggeneticsmutationsthatcancausecertaintypesofdisease.Throughutilizingthemethodsofgeneticsdiscoversthereseasonswhytraitsarecarriedonandhowandwhysomemaymutate.分子遺傳學(xué)（Cytogenetics）(續(xù)）第22頁/共32頁分子遺傳學(xué)技術(shù)

（Techniquesofmolecularbiology）ForwardgeneticsReversegeneticsGeneTherapyTechniquesinmoleculargeneticsAmplification:PCRandcloningDNAinbacteriaSeparationanddetection:cellculture,DNAIsolation,mRNAisolationThemoleculargeneticsproject基因表達(dá)定量第23頁/共32頁檢查突變的方法SSCPDGGEDHPLCDigestionPrime3′-ASODirectSequencingGenotyping(STR)Snapshot第24頁/共32頁第25頁/共32頁P(yáng)harmacogenomics簡介第26頁/共32頁疾病相關(guān)基因檢查的質(zhì)量控制1.檢查靈敏度2.檢查特異性3.準(zhǔn)確性4.質(zhì)量控制第27頁/共32頁疾病相關(guān)基因檢查的未來展望第28頁/共32頁遺傳基因幾乎與所有人類疾病相關(guān)醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展使感染性疾病和營養(yǎng)性因素所致疾病的發(fā)病率越來越低，并被逐漸控制。醫(yī)學(xué)工作者的注意力已轉(zhuǎn)向遺傳性疾病的防治。隨著人類遺傳學(xué)和醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展，人們已認(rèn)識到遺傳因素存在于除外傷以外幾乎所有的疾病之中。遺傳學(xué)也已滲透到醫(yī)學(xué)各