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1、第第 二二 十十 一一 章章基因诊断与基因治疗基因诊断与基因治疗 nGenetic Diagnosis and Gene Therapy基因诊断与基因治疗(4)基因变异致病类型基因变异致病类型内源基因的变异内源基因的变异 基因结构突变基因结构突变 基因表达异常基因表达异常外源基因的入侵外源基因的入侵基因诊断与基因治疗(4)基基 因因 诊诊 断断Genetic Diagnosis第第 一一 节节基因诊断与基因治疗(4) 特点特点 针对性强针对性强 特异性强特异性强 灵敏度高灵敏度高 适应性强适应性强一、基因诊断的概念和特点一、基因诊断的概念和特点定义定义 利用现代分子生物学和分子遗传学的技利用现
2、代分子生物学和分子遗传学的技术和方法,直接检测基因结构及其表达水平术和方法,直接检测基因结构及其表达水平是否正常,从而对疾病作出诊断的方法。是否正常,从而对疾病作出诊断的方法。基因诊断与基因治疗(4)二、基因诊断常用技术方法二、基因诊断常用技术方法n限制性内切酶谱分析法限制性内切酶谱分析法 nDNA限制性长度多态性限制性长度多态性(restriction fragment length polymorphism, RLFP)分析分析 n等位基因特异寡核苷酸探针等位基因特异寡核苷酸探针(allele specific oligonucleotide, ASO)(一)核酸分子杂交技术(一)核酸分子
3、杂交技术基因诊断与基因治疗(4)(二)聚合酶链反应(二)聚合酶链反应 (PCR) (三)基因测序(三)基因测序 (四)基因芯片(四)基因芯片基因诊断与基因治疗(4)Mst酶切位点(GCTNAGG)5 3 正常基因5 3 突变基因1.15kb1.35kb镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析基因诊断与基因治疗(4)+0.2kb1.15kb1.35kb正常人正常人突变携带着突变携带着患者患者镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析基因诊断与基因治疗(4)RLFP分析法分析法基因诊断与基因治疗(4)PCR/单链构象多态
4、性分析单链构象多态性分析 (single strand conformation polymorphism, SSCP) PCR PCR产物变性后,经聚丙烯酰胺凝胶电泳,产物变性后,经聚丙烯酰胺凝胶电泳,正常基因和变异基因的迁移位置不同,借此可分正常基因和变异基因的迁移位置不同,借此可分析确定致病基因的存在。析确定致病基因的存在。 基因诊断与基因治疗(4)正常人正常人 纯合突变纯合突变杂合突变杂合突变Leber 病患者病患者 PCR/SSCP分析分析+基因诊断与基因治疗(4)三、基因诊断的应用三、基因诊断的应用n遗传疾病遗传疾病 n肿瘤肿瘤 n感染性疾病,传染性流行病感染性疾病,传染性流行病
5、n判断个体疾病易感性判断个体疾病易感性 n器官移植组织配型器官移植组织配型 n法医学中个体识别、亲子鉴定法医学中个体识别、亲子鉴定基因诊断与基因治疗(4)第第 二二 节节 基基 因因 治治 疗疗Gene Therapy基因诊断与基因治疗(4)定义定义 早期早期是指用正常的基因整合入细胞基因组,是指用正常的基因整合入细胞基因组,以校正和置换致病基因的一种治疗方法。以校正和置换致病基因的一种治疗方法。 目前目前广义上来讲是指将某种遗传物质转广义上来讲是指将某种遗传物质转移到患者细胞内,使其在体内发挥作用,以移到患者细胞内,使其在体内发挥作用,以达到治疗疾病目的的方法。达到治疗疾病目的的方法。一、基
6、因治疗的概念一、基因治疗的概念基因诊断与基因治疗(4)基因治疗的基本方法基因治疗的基本方法 基因矫正基因矫正 ( (gene correction) ) 基因置换基因置换 ( (gene replacement) ) 基因增补基因增补 ( (gene augmentation) ) 基因失活基因失活 ( (gene inactivation) ) 基因诊断与基因治疗(4)几种常见的基因失活技术几种常见的基因失活技术反义核酸技术反义核酸技术 核酶技术核酶技术 三链技术三链技术 干扰干扰RNA技术技术基因治疗的其他方法:基因治疗的其他方法:如如“自杀基因自杀基因”的应用,基因疫苗等的应用,基因疫苗
7、等基因诊断与基因治疗(4)二、基因治疗的基本程序二、基因治疗的基本程序治疗性基因的选择治疗性基因的选择基因载体的选择基因载体的选择 靶细胞的选择靶细胞的选择 基因转移基因转移 外源基因表达的筛选外源基因表达的筛选 利用在体中的标记基因利用在体中的标记基因回输体内回输体内病毒载体病毒载体 非病毒载体非病毒载体体细胞体细胞 生殖细胞生殖细胞间接体内疗法间接体内疗法 直接体内疗法直接体内疗法基因诊断与基因治疗(4)基因诊断与基因治疗(4)三、基因治疗的应用与展望三、基因治疗的应用与展望应用应用 展望展望 遗传性疾病、心血管疾病、肿瘤、遗传性疾病、心血管疾病、肿瘤、感染性疾病、神经系统疾病感染性疾病、神经系统疾病进一步寻找切实有效的基因进一步寻找切实有效的基因 精密调控外源基因在人体内的表达精密调控外源基因在人体内的表达 体细胞移植和重建的生物学研究体细胞移植和重建的生物学研究 减少外源基因对机体的不利影响减少外源基因对机体的不利影响基因诊断与基因治疗(4)基因诊断与基因治疗(4)