1、2020/7/27,1,醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)Medical Molecular Biology,第一章 緒論 Chapter 1 Introduction,主講人： 胡維新 教授 中南大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,2020/7/27,2,2020/7/27,3,2.分子生物學(xué)的研究內(nèi)容,1.分子生物學(xué)的定義,3.分子生物學(xué)與生物技術(shù),4.分子生物學(xué)與醫(yī)學(xué),內(nèi)容概要,2020/7/27,4,一、分子生物學(xué)的定義,2020/7/27,5,從整體水平到分子水平示意圖,分子水平,細(xì)胞水平,整體水平,生命科學(xué)的發(fā)展過程：,2020/7/27,6,生命科學(xué)的研究內(nèi)容： 生命物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，生物與生物之間及生物與環(huán)境

2、之間相互關(guān)系。,生命科學(xué)的前沿領(lǐng)域： 分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)，而分子生物學(xué)是生命科學(xué)的核心前沿。,生命科學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的一門綜合性學(xué)科。,2020/7/27,7,分子生物學(xué)從分子水平研究生命現(xiàn)象及其規(guī)律的一門新興學(xué)科。 它是生命科學(xué)中發(fā)展最快并且與其他學(xué)科廣泛交叉和滲透的前沿領(lǐng)域。,2020/7/27,8,由于分子生物學(xué)以其嶄新的觀點(diǎn)和技術(shù)對其他學(xué)科的全面滲透，推動(dòng)了細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)向分子水平的方向發(fā)展，使這些學(xué)科已不再是原來的經(jīng)典學(xué)科，而成為生命科學(xué)的前沿。,2020/7/27,9,1950年，Astbury在一次

3、講演中首先使用 “分子生物學(xué)”這一術(shù)語, 用以說明它是研究生物大分子的化學(xué)和物理學(xué)結(jié)構(gòu)。,現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立,2020/7/27,10,DNA的X光衍射照片 1952年5月拍攝,羅沙琳德弗蘭克林 （Rosalind Franklin，19201958）英國,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立,2020/7/27,11,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立,諾貝爾醫(yī)學(xué)與生理學(xué)獎(jiǎng) 1962年,2020/7/27,12,Watson JD和Crick FHC的“雙螺旋結(jié)構(gòu)模型” 啟動(dòng)了分子生物學(xué)及重組DNA技術(shù)的發(fā)展。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，最終確定了核酸

4、是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。,2020/7/27,13,分子生物學(xué)技術(shù)：,例如：DNA及RNA的印跡轉(zhuǎn)移、核酸分子雜交、基因克隆、基因體外擴(kuò)增、DNA 測序等，形成了獨(dú)特的重組DNA技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)。,由生物化學(xué)、生物物理學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、應(yīng)用微生物學(xué)及免疫學(xué)等各專業(yè)技術(shù)的滲透、綜合而成，并在此基礎(chǔ)上發(fā)明和創(chuàng)造了一系列新的技術(shù)。,2020/7/27,14,分子克隆 (molecular cloning),重組DNA (recombinant DNA)技術(shù)是近代分子生物學(xué)技術(shù)的核心。,基因操作 (gene manipulation),基因克隆 (gene cloning),基因工程 (gene en

5、gineering),2020/7/27,15,分子醫(yī)學(xué)（molecular medicine）： 由于分子生物學(xué)滲透進(jìn)入生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的每一分支領(lǐng)域，全面推動(dòng)了生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)的各個(gè)方面的發(fā)展，如疾病的發(fā)病機(jī)理研究、疾病的診斷和治療，使醫(yī)學(xué)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。,2020/7/27,16,遺傳性狀改變或治療疾病 可能從某一生物體的基因組中分離出某一特定功能基因，導(dǎo)入到另一種生物的基因組。,基因工程和蛋白質(zhì)工程 外源DNA與載體在體外進(jìn)行連接，或在基因水平上進(jìn)行有目的的定向誘變。 生物技術(shù)進(jìn)入了分子水平，基因（或DNA）也進(jìn)入了社會(huì)生產(chǎn)和人們生活的方方面面。,2020/7/27,17,按照自己的意

6、愿和社會(huì)需求改造基因，制備各種具有生物活性的大分子。 DNA、RNA 和蛋白質(zhì)成為人類治病、防病的一類新型的生物制品或藥物。 生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)上用于快速育種，改良品種，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量、質(zhì)量以及抗病蟲害，抗干旱等能力。,2020/7/27,18,二、分子生物學(xué)的研究內(nèi)容,2020/7/27,19,分子生物學(xué)的主要研究內(nèi)容,生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能，生物大分子之間的相互作用及其與疾病發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系。,2020/7/27,20,核酸的分子生物學(xué)主要研究核酸的結(jié)構(gòu)及其功能。核酸的主要作用是攜帶和傳遞遺傳信息，因此形成了分子遺傳學(xué)。,（一） 核酸分子生物學(xué)：,分子遺傳學(xué)：形成了比較完整的理論體系和研究技

7、術(shù)，它是目前分子生物學(xué)中內(nèi)容最豐富、研究最活躍的一個(gè)領(lǐng)域。,2020/7/27,21,1. 核酸的發(fā)現(xiàn),早在1868年，Miescher從膿細(xì)胞中分離出細(xì)胞核，用稀堿抽提再加入酸，得到了一種含氮和磷特別豐富的物質(zhì)，當(dāng)時(shí)稱其為核素（nuclein）。 1872年，他又在鮭魚精子細(xì)胞核中發(fā)現(xiàn)了大量的這類物質(zhì)。由于這類物質(zhì)都是從細(xì)胞核中提取出來的，而且又是酸性，故稱其為核酸（nucleic acid）。,Friedeich Miescher,2020/7/27,22,自核酸被發(fā)現(xiàn)以來的相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)，對它的生物學(xué)功能幾乎毫無所知。 1928年(Frederick Griffith)以后，核酸功能研究取

8、得了重大進(jìn)展。,2020/7/27,23,In 1928, an experiment of Frederick Griffith using pneumonia bacteria and mice,2020/7/27,24,1952年， Hershey AD和 Chase M用 35S和 32p分別標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和核酸，感染大腸桿菌。在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)增殖的噬菌體中都只含有32P而不含35S, 這表明噬菌體的增殖直接取決于DNA而不是蛋白質(zhì)。,2. 核酸功能研究的重大進(jìn)展,1944年，Avery OT等首次證明肺炎雙球菌的DNA與其轉(zhuǎn)化和遺傳有關(guān)。,2020/7/27,25,In 19

9、52, Alfred Hershey and Martha Chase did an experiment which is so significant, it has been nicknamed the “Hershey-Chase Experiment”.,2020/7/27,26,In 1952, Alfred Hershey and Martha Chase did an experiment which is so significant, it has been nicknamed the “Hershey-Chase Experiment”.,2020/7/27,27,The

10、 Meselson-Stahl experiment （1958） showed that DNA is replicated semi-conservatively,DNA semi-conservative duplication,3. DNA復(fù)制模型,2020/7/27,28,DNA復(fù)制模型,2020/7/27,29,1961年，Nirenberg、Ochoa以及Khorana等幾組科學(xué)家的共同努力，破譯了RNA上編碼合成蛋白質(zhì)的遺傳密碼，證明DNA分子中的遺傳信息是以三聯(lián)密碼的形式貯存。,遺傳密碼在生物界具有通用性。,2020/7/27,30,2020/7/27,31,2020/7/2

11、7,32,4. 中心法則的建立 1958年，Crick提出了分子生物學(xué)的中心法則（central dogma）。 中心法則是分子遺傳學(xué)基本理論體系。,2020/7/27,33,2020/7/27,34,1970年，Temin和Baltimore從雞Rous肉瘤病毒(Rous sarcoma virus，RSV)顆粒中發(fā)現(xiàn)了以RNA為模板合成DNA的逆轉(zhuǎn)錄酶，進(jìn)一步補(bǔ)充了遺傳信息傳遞的中心法則。,2020/7/27,35,5DNA序列分析技術(shù)：,雙脫氧末端終止法:1977年，劍橋大學(xué)Sanger F等發(fā)明。,化學(xué)裂解法: 美國Maxam I和Gilbert W發(fā)明。,2020/7/27,36,2

12、020/7/27,37,對DNA片段的一級結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，導(dǎo)致一系列重大發(fā)現(xiàn)：,4. 從cDNA序列推導(dǎo)出蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)；,1. 斷裂基因(split gene)的發(fā)現(xiàn)，證明真核細(xì)胞的 基因不是連續(xù)的DNA片段；,2. 前體mRNA分子的拼接，去除內(nèi)含子序列，連接成 成熟mRNA；,3. 發(fā)現(xiàn)單基因遺傳病的基因結(jié)構(gòu)的變異；,5. 根據(jù)DNA序列合成基因，并與載體連接，使之在細(xì) 菌中表達(dá)，合成活性蛋白質(zhì)，開創(chuàng)了基因工程。,2020/7/27,38,6. 基因的人工合成 1978年體外首次成功地人工合成第一個(gè)完整基因。 直接證實(shí)了Mendel G在1865年發(fā)現(xiàn)的遺傳因子(基因)的化學(xué)本質(zhì)，就是

13、DNA分子。 DNA分子是多種多樣生命現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)。,2020/7/27,39,7.基因組研究的進(jìn)展,基因組（genome）: 一個(gè)物種遺傳信息的總和。 基因結(jié)構(gòu)與功能研究已經(jīng)從單個(gè)基因發(fā)展到生物體整個(gè)基因組?；蚪M研究已從簡單的低等生物到真核生物，從多細(xì)胞生物到人類。,2020/7/27,40,1977年:Sanger測定了X174 DNA全部5375bp核苷酸序列；,1978年:Fiers等測出環(huán)狀SV40 DNA全部5243bp核苷酸序列；,1980年代:噬菌體DNA全部48502堿基對的序列被測出；一些 小的病毒包括乙型肝炎病毒、艾滋病毒等基因組的全 序列也陸續(xù)被測定;,1996年底

14、:大腸桿菌基因組DNA的全部序列長4106堿基對；,1996年底:完成了真核生物酵母（Saccharomyces erevisiae） 的基因組全序列測定；,1998年底:長達(dá)100Mb的線蟲的基因組序列測定也已全部完成。 這是第一個(gè)完成的多細(xì)胞生物體的全基因組序列測定。,2020/7/27,41,人類基因組計(jì)劃（human genome project, HGP） 美國科學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Dulbecco R于1986年在美國 Science 雜志上發(fā)表的短文中率先提出，并認(rèn)為這是加快癌癥研究進(jìn)程的一條有效途徑。 主要的目標(biāo)是繪制遺傳連鎖圖、物理圖、轉(zhuǎn)錄圖，并完成人類基因組全部核苷酸序列測

15、定。測出人體細(xì)胞中24條染色體上全部30億對核苷酸的序列，把所有人類基因都明確定位在染色體上，破譯人類的全部遺傳信息。 HGP是人類自然科學(xué)史上與曼哈頓原子彈計(jì)劃和阿波羅登月計(jì)劃相媲美的偉大科學(xué)工程。,2020/7/27,42,研究結(jié)果表明，人類基因數(shù)量僅有3萬個(gè)左右，比此前估計(jì)的要少得多。通過研究還發(fā)現(xiàn)男女可能存在巨大遺傳差異，男性染色體減數(shù)分裂的突變率是女性的兩倍。在已經(jīng)分析的序列中，找到很多與遺傳病有關(guān)的基因，包括乳腺癌、遺傳性耳聾、中風(fēng)、癲癇癥、糖尿病和各種骨骼異常的基因。,2020/7/27,43,8.基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制的研究,1961年，Jacob和Monod提出操縱子學(xué)說，認(rèn)識(shí)了原

16、核生物基因表達(dá)調(diào)控的一些規(guī)律。,80年代開始，人們逐步認(rèn)識(shí)到真核基因組結(jié)構(gòu)和調(diào)控的復(fù)雜性。 真核基因的順式調(diào)控元件與反式作用因子、核酸與蛋白質(zhì)間的分子識(shí)別與相互作用。,小分子反義RNA、核酶、siRNA等。,2020/7/27,44,（二）蛋白質(zhì)分子生物學(xué)：,DNA 儲(chǔ)存生命活動(dòng)的各種信息。 蛋白質(zhì)生命活動(dòng)的執(zhí)行者。 蛋白質(zhì)的分子生物學(xué)主要研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能。,2020/7/27,45,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的研究進(jìn)展,1956年，Anfinsen和 White根據(jù)對酶蛋白的變性和復(fù)性實(shí)驗(yàn)，提出蛋白質(zhì)的三維空間結(jié)構(gòu)是由其氨基酸序列來確定的。,1958年，Ingram證明正常的血紅蛋白與鐮狀細(xì)胞溶

17、血癥病人的血紅蛋白之間，在其亞基的肽鏈上僅有一個(gè)氨基酸殘基的差別。,1969年，Weber開始應(yīng)用 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳測定蛋白質(zhì)分子量；20世紀(jì)60年代先后分析了血紅蛋白、核糖核酸酶A等一批蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。,中國科學(xué)家在1965年人工合成了牛胰島素； 1973年又用1.8A X射線衍射分析法測定了牛胰島素的空間結(jié)構(gòu)。,2020/7/27,46,構(gòu)成生物體的每一個(gè)細(xì)胞的分裂與分化及其他各種生物學(xué)功能，均依賴于外界環(huán)境所產(chǎn)生的各種信號(hào)。在這些外源信號(hào)的刺激下，細(xì)胞可以將這些信號(hào)通過第二信使轉(zhuǎn)變成一系列的生物化學(xué)變化。,主要研究內(nèi)容： 研究細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞間信息傳遞的分子基礎(chǔ)。闡明這些變化的分

18、子機(jī)制，明確每一條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及參與該途徑的所有分子間的相互作用和調(diào)節(jié)方式。,（三） 細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制研究,2020/7/27,47,1965年又提出第二信使學(xué)說。,1977年，Ross等用重組實(shí)驗(yàn)證實(shí)G蛋白的存在和功能，將G蛋白與腺苷環(huán)化酶的作用聯(lián)系起來。,癌基因、抑癌基因和酪氨酸蛋白激酶的發(fā)現(xiàn)及其結(jié)構(gòu)與功能的深入研究，使得細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的研究有了很大的進(jìn)展。,1957年，Sutherland發(fā)現(xiàn)了cAMP。,2020/7/27,48,2020/7/27,49,三、分子生物學(xué)與生物技術(shù),2020/7/27,50,生物技術(shù)的定義：,按照美國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)組織下的定義，生物技術(shù)(biotechnol

19、ogy)是指“利用細(xì)胞和分子過程來解決問題或制造產(chǎn)品的技術(shù)” 。,2020/7/27,51,古代生物技術(shù),釀酒、制醋、制酪、面包發(fā)酵； 人畜排泄物循環(huán)利用； 動(dòng)、植物雜交育種，嫁接等。,2020/7/27,52,20世紀(jì)以來，分子生物學(xué)的發(fā)展，產(chǎn)生了重組DNA技術(shù)，推動(dòng)生物技術(shù)深入發(fā)展，而導(dǎo)致現(xiàn)代生物技術(shù)作為一門交叉學(xué)科的產(chǎn)生。轉(zhuǎn)基因細(xì)胞、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物和基因剔除動(dòng)物的出現(xiàn)，是現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)在生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展。,2020/7/27,53,現(xiàn)代生物技術(shù)主要包括兩個(gè)方面：基因工程和蛋白質(zhì)（酶）工程。 應(yīng)用現(xiàn)代分子生物學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)和生物加工等學(xué)科的理論和技術(shù)，并相互交叉

20、和滲透。現(xiàn)代生物技術(shù)是分子生物學(xué)技術(shù)在生物加工過程中的應(yīng)用。,2020/7/27,54,1972年，SV40病毒DNA片段轉(zhuǎn)化大腸桿菌，使本來在真核細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)能在細(xì)菌中合成，打破了種屬界限，開創(chuàng)了利用基因工程技術(shù)在原核細(xì)胞中表達(dá)真核基因產(chǎn)物的時(shí)代。 人工合成的生長激素釋放抑制因子14肽的DNA片段與質(zhì)粒重組，在大腸桿菌中合成得到這種14肽。 1978年，人生長激素191肽在大腸桿菌中表達(dá)成功。 1979年，人工合成的人胰島素基因經(jīng)過重組后導(dǎo)入大腸桿菌，在大腸桿菌中合成了人胰島素。 運(yùn)用基因定向誘變技術(shù)和重組DNA技術(shù)改造酶或蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，使其具有更高的效能和更好的穩(wěn)定性，以滿足人類社會(huì)

21、的需求。,生物技術(shù)進(jìn)展,2020/7/27,55,用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物獲取治療人類疾病的重要蛋白質(zhì)。如，導(dǎo)入了凝血因子基因的轉(zhuǎn)基因綿羊分泌的乳汁中含有豐富的凝血因子，能有效地用于血友病的治療。,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物和基因剔除動(dòng)物,2020/7/27,56,在轉(zhuǎn)基因植物方面取得重大進(jìn)展，比普通西紅柿保鮮時(shí)間更長的轉(zhuǎn)基因西紅柿投放市場。 轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因大豆相繼投入商品生產(chǎn)。 我國科學(xué)家將蛋白酶抑制劑基因轉(zhuǎn)入棉花，獲得抗棉鈴蟲的棉花株。,轉(zhuǎn)基因植物和轉(zhuǎn)基因食品,2020/7/27,57,四、分子生物學(xué)與醫(yī)學(xué),2020/7/27,58,1.從機(jī)體表型來認(rèn)識(shí)疾病,即根據(jù)現(xiàn)象和檢查所獲知的癥狀與體征。 2.從組織細(xì)胞的

22、病理、生理變化來分析和診斷疾病。 使人類積累了十分豐富的醫(yī)學(xué)資料。但都不能從本質(zhì)上真正認(rèn)識(shí)疾病發(fā)生的根本原因，更不能從根本上治愈疾病和闡明疾病的發(fā)病機(jī)制。,人類對疾病的認(rèn)識(shí)：,2020/7/27,59,現(xiàn)代分子生物學(xué)已經(jīng)對醫(yī)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了全面而深刻的影響，并逐步形成了一系列以分子冠名的交叉學(xué)科。,如分子遺傳學(xué)、分子免疫學(xué)、分子病理學(xué)、分子血液學(xué)、分子腫瘤學(xué)、分子病毒學(xué)、分子流行病學(xué)等。,由于生命本質(zhì)的高度一致性，使得這些學(xué)科可以使用同一套理論、同一套技術(shù)，來解釋和研究不同的病理、生理現(xiàn)象，甚至治療不同的疾病。,2020/7/27,60,由于分子生物學(xué)的發(fā)展和滲透，各種生理和病理現(xiàn)象都可能從

23、基因水平找到答案。,腫瘤發(fā)生與癌基因和腫瘤抑制基因。,表明生物機(jī)體各種各樣的生命現(xiàn)象及生理和病理表現(xiàn)，幾乎無一不與基因有關(guān)。,藥物的耐藥性與抗藥基因。,2020/7/27,61,由于分子生物學(xué)在醫(yī)學(xué)上的不斷滲透和影響，導(dǎo)致基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)從基因水平來探討多種多樣的生命現(xiàn)象，基因診斷和基因治療的開展是分子生物學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用的典范。,2020/7/27,62,（一）分子生物學(xué)在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)是整個(gè)醫(yī)學(xué)科學(xué)的基石，分子生物學(xué)不僅是生命科學(xué)的前沿，也是整個(gè)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的前沿。今后總的發(fā)展趨勢仍然是分子生物學(xué)向醫(yī)學(xué)，特別是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)廣泛交叉、滲透和影響。,2020/7/27,63,1.對人的

24、生理功能和疾病機(jī)制的研究, 已由整體水平、器官水平進(jìn)入到細(xì)胞和分子水平；對生命的了解，由表面現(xiàn)象觀察進(jìn)入了本質(zhì)的探討。,2020/7/27,64,2.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)中不斷出現(xiàn)新的邊緣學(xué)科，如分子生理學(xué)、分子藥理學(xué)、分子病理學(xué)、分子遺傳學(xué)、分子免疫學(xué)、分子病毒學(xué)、分子腫瘤學(xué)、分子神經(jīng)生物學(xué)等等。,2020/7/27,65,3.傳統(tǒng)上按“形態(tài)”和“機(jī)能”來進(jìn)行基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)各個(gè)學(xué)科劃分的界限已日益模糊,出現(xiàn)了各學(xué)科在分子水平上進(jìn)行整合的趨勢。,2020/7/27,66,4.開始改變傳統(tǒng)生物學(xué)的研究方法和策略，形成了直接從基因水平入手, 研究基因型和表型的相互關(guān)系。,2020/7/27,67,（二）分子生物學(xué)在

25、病理學(xué)中的應(yīng)用,由于分子生物學(xué)向病理學(xué)的滲透,出現(xiàn)“分子病理學(xué)”這樣一個(gè)新學(xué)科。,分子生物學(xué)理論和技術(shù)徹底改變了病理學(xué)和實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)的面貌,開始從基因水平來進(jìn)行疾病診斷。應(yīng)用于分子病理學(xué)的基因檢測技術(shù)，揭示了疾病發(fā)生的分子事件。,2020/7/27,68,（三）基因診斷,由于重組DNA技術(shù)的問世,人們對于許多疾病的認(rèn)識(shí),已經(jīng)深入到基因水平。一種從基因水平對疾病進(jìn)行診斷的新技術(shù)基因診斷技術(shù)得以誕生和發(fā)展。,基因診斷：在DNA水平或RNA水平,應(yīng)用核酸分子雜交技術(shù)、限制性內(nèi)切酶長度多態(tài)性（RFLP）連鎖分析、PCR技術(shù)、DNA序列分析技術(shù)以及近年發(fā)展起來的DNA芯片技術(shù)等,對人類疾病進(jìn)行診斷。,202

26、0/7/27,69,基因診斷技術(shù)核酸分子雜交：,Southern 印跡雜交技術(shù)：1975年，Southern EM發(fā)明。 從生物體的細(xì)胞中提取基因組DNA，并從中鑒別出某一特異的核苷酸序列。,Northern印跡雜交技術(shù)：1977年Alwine JC等發(fā)明。 用于樣品中某種mRNA分子的定量，分子量大小的測定。 原理：RNA分子在變性瓊脂糖凝膠中電泳，按分子量大小不同而相互分離，其原理與Southern轉(zhuǎn)移技術(shù)的方法類似。,細(xì)胞原位雜交技術(shù)：1969年，Pardue等建立。,2020/7/27,70,基因診斷技術(shù)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) (polymerase chain reaction, PCR)

27、：,1985年，Mullis K首創(chuàng)。 體外模擬細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制過程，進(jìn)行體外基因擴(kuò)增。,2020/7/27,71,基因診斷技術(shù)基因芯片（Gene chips）技術(shù)：,基因芯片技術(shù): 將大量探針固定于支持物上，與標(biāo)記的樣品進(jìn)行雜交?？梢淮涡詫悠分写罅啃蛄羞M(jìn)行檢測和分析。 解決了傳統(tǒng)核酸雜交技術(shù)操作繁雜、檢測效率低的問題。,通過設(shè)計(jì)不同的探針陣列和使用特定的分析方法，使該技術(shù)具有多種不同的應(yīng)用價(jià)值。 如基因表達(dá)譜分析、基因突變檢測、多態(tài)性分析、基因診斷等。,2020/7/27,72,疊加圖：綠色代表下調(diào)；紅色代表上調(diào) ；黃色無差異。,正常樣品 Cy3標(biāo)記,待測樣品 Cy5標(biāo)記,疊加,石奕武，胡維新等：多發(fā)性骨髓瘤的基因表達(dá)譜分析， 湖南醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，28（3）：201205,2020/7/27,73,2020/7/27,74,2020/7/27,75,基因診斷的其它技術(shù)：,DNA序列分析技術(shù)（DNA sequenci