《遗传病诊断》PPT课件.ppt

临床遗传,Clinical genetics,临床遗传学clinical genetics：是医学遗传学的重要组成部分，其内容是运用医学遗传学理论知识，通过家系调查和各项临床检查来诊断、治疗和预防遗传病。,第一节 遗传病的诊断Diagnosis of Genetic Disease,目前的临床诊断主要包括：现症者诊断symptomatic diagnosis症状前诊断presymptomatic diagnosis出生前诊断prenatal diagnosis,第一节 现症者诊断,临症诊断是医务工作者根据已出现症状的患者的各种临床表现进行分析，并进行疾病的诊断和遗传方式的判断，是遗传病诊断的主要内容。常规临床诊断系谱分析细胞遗传学检查生物化学检查基因诊断,一、常规临床诊断,（一）、采集病史家史：亲缘关系、婚姻关系、发病情况、绘系谱 婚史：婚龄、次数、配偶情况、近婚生育史：育龄、子女数、流、死产史、产伤 病毒感染,（二）、症状与体征1.智力低下、2.特殊面容、3.特殊气味4.耳聋、5.肝脾肿大、6.皮肤毛发异常7.肢体畸形、8.生殖器变化、9.生长发育迟缓（三）、临床辅助检查,二、系谱分析pedigree analysis,绘制系谱应注意：1.系统、完整系谱成员应调查三代以上，（包括死者）凡有近亲婚配、死胎、流产和婴儿死亡等，也须询问清楚，记录在系谱中。2.去伪存真注意区别病人和家属所提供信息的真伪。3.注意新的基因突变没有家族史的先证者应考虑是新的基因突变。例如：假肥大型肌营养不良（DMD）约有1/3的病例为新的基因突变引起的。一般认为是由于患者母亲卵子形成过程中X染色体上DMD基因突变所致。,对系谱的分析要注意区别：1.孟德尔遗传病 2.非孟德尔遗传病3.具有特殊遗传学现象的疾病,1.孟德尔遗传病包括AD遗传病、AR遗传病、XD遗传病、XR遗传病、YL疾病等。系谱分析对这类疾病的分析非常有用，分析时要考虑到某些疾病的遗传异质性、不规则外显、外显不全和延迟显性等情况，可能会造成一些临床假象，由于遗传的异质性可能将不同的遗传病误认为同一种遗传病进行分析。,2.非孟德尔遗传病线粒体遗传病：线粒体基因突变所致的遗传病只通过母系遗传，女性患者的子女都可能患病。线粒体遗传病表现为晚发、进行性。多基因病：其家族性聚集性可能类似于孟德尔遗传，但不严格遵循孟德尔分离规律。,3.具有特殊遗传学现象的疾病基因组印记 来自双亲的等位基因和染色体区域的表达不是等同的，这些等位基因在传递上符合孟德尔规律，但在表达方面受传递的双亲性别影响,因而产生母源印记或父源印记时，在系谱分析中要加以注意。动态突变 在孟德尔遗传疾病中，突变后的基因在世代传递中稳定存在，但在三核苷酸重复序列扩展所致的遗传病中，处于突变状态的基因在世代传递中表现为不稳定，其重复单元的数目发生改变。,三、细胞遗传学cytogenetics检查,（一）、CS检查核型分析又称核型分析（karyotape analysis)，即通过血液或组织培养制备染色体标本，进而显带、显微摄影，分组排列对比分析。是确诊染色体病的主要方法。随着显带技术的应用以及高分辩率染色体显带技术的出现和改进，能更准确地判断和发现更多的染色体数目和结构异常综合征，还可以发现新的微畸变综合征。,CS检查指征：,智能低下、生长迟缓或伴有其他先天畸形者。夫妇中有染色体异常，如平衡结构重排、嵌合体等。家族中已发现染色体异常或先天畸形个体。多发性流产的妇女及其丈夫。原发闭经和男女不育症者。35岁以上的高龄孕妇。有两性内外生殖器畸形者。身材高大，性情粗暴的男性恶性血液病患者长期接受X线、电离辐射的人员,（二）、性染色质检查：性染色体数目异常。不分裂细胞：X染色体数=X染色质数+1 Y染色体数=Y染色质数,（三）、染色体原位杂交in situ hybridization of chromosome用标记的DNA片段与玻片上的细胞、染色体或间期核的DNA或RNA杂交，在不改变原来结构的情况下，研究核酸片段的位置、相互关系。染色体荧光原位杂交 fluorescence in situ hybridization,FISH,Spectral Karyotyping(SKY),Normal male,Tumor cell from female,24 colors FISH,四、生化检查,1.Pr和酶的分析 确定单基因病2.代谢产物的检测 反映酶活性,基因诊断特点:针对直接病因诊断。特异性强,灵敏度高。适应性强,诊断范围广,因基因探针可为任何来源、任何种类,其探针序列可为未知或已知,待检测的目的基因可为一个特定基因或基因组合。目的基因是否处于活化状态均可,无组织和发育特异性,因此可用于检测一些具有组织表达特异性和分化阶段表达特异性的基因。,五、基因诊断(gene diagnosis）,（一）基因诊断的基本技术*分子杂交技术*聚合酶链式反应(PCR)技术*DNA序列测定技术*基因芯片技术,分子杂交技术 molecular hybridization 原理：双链DNA在加热到一定温度以上或在碱性溶液中会变性成为两条单链，互补的两条DNA单链在一定条件下结合成为双链。即能够进行杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱基互补的原则进行，它不仅能在DNA和DNA之间进行，也能在DNA和RNA之间进行。,聚合酶链反应及相关技术（polymerase chain reaction,PCR,例：诊断Barts胎儿水肿综合症。1）建立反应体系 2）DNA扩增3）电泳检测,待测DNA,基因引物,dTNP,Taq酶,950C 560C 720C,变性 退火 延伸,基因,DNA测序技术(DNA sequenceing）Maxan和Gilbert首先建立了化学方法，Sanger建立了DNA测序的酶学方法。最新的DNA自动测序法以不同荧光色素标记的四种不同脱氧核苷酸为原料进行酶促合成反应，经过凝胶电泳分离，应用激光分析及计算机处理就能直接读出碱基顺序。极大地推进了生命科学的发展和人类基因组计划的进程，而且测序的长度可以达到1000bp以上。,基因芯片技术 基本原理是核酸杂交，其基本过程是将许多特定的寡核苷酸片段或基因片段作为探针，有规律地排列固定于支持物上，形成矩阵点。样品DNA/RNA通过PCR扩增、体外转录等技术掺入荧光标记分子，然后按碱基配对原理进行杂交，再通过荧光检测系统等对芯片进行扫描，并配以计算机系统对每一探针上的荧光信号做出比较和检测，得出所要的信息。,（二）基因诊断的途经1.直接诊断 检测突变基因 直接诊断是直接检测致病突变的基因。它通常使用基因本身或紧邻的DNA序列作为探针，或通过PCR扩增产物，以探查基因无突变、缺失等异常及其性质，这称为直接基因诊断，它适用已知基因异常的疾病。,当致病基因的某种突变类型与发病有直接的因果关系,或者对致病基因以及分子机制已完全了解,或者对致病基因以及分子机制部分了解但已知其中规律,可应用此途径。,2.间接诊断 基因连锁分析 当致病基因虽然已知但其异常尚属未知或突变类型较多时；或致病基因本身尚属未知时，但被检测基因有紧密连锁的DNA多态标记，可以通过对受检者及其家系进行连锁分析，以推断前者是否获得了带有致病基因的染色体。,连锁分析多使用基因组中广泛存在的各种DNA多态性位，特别是基因突变部位或紧邻的多态性位点作为标记。RFLP、VNTR、SSCP、AMPFLP等技术均可用于连锁分析。,（三）基因诊断的方法选择：,各种遗传病的基因异常是不同的，同一遗传病也可以有不同的基因异常，但这些异常大体可分为基因缺失和突变两大类型。根据对基因异常类型的了解，可以采用不同的诊断方法。,遗传的基因诊断方法基因异常 方法 探针、引物或限制酶基因缺失 基因组DNA印迹杂交PCR扩增 缺失基因的探针 引物包括缺失或在缺失部位内点突变 RFLP分析ASO杂交 突变导致其切点消失的限制酶 PCR产物的多态性分析 正常和异常的ASO探针（RFLP、SSCP、DGGE）引物包括突变部位基因已知 基因内或旁侧序列多态性 基因内或旁但异常不明（RFLP、SSCP、AMPFLP）侧序列探针或引物 连锁分析 基因未知 与疾病连锁的多态性，与疾病连锁的多态 如SSCP、AMPFLP连锁分析，位点探针或引物 RFLP位点单体型连锁分析,（四）基因诊断在遗传病诊断中的应用,例：Hbs病6 GAG（谷）GTG（缬）Mst可识别并切割A:CCTGAGG序列 不能切割s:CCTGTGG序列此切点消失,IVS-,1.15kb,Mst切点,1.15kb,0.2kb,HbA,1.35kb,AT HbS,1.15kb,1.35kb,0.2kb,正常,杂和体,HbS病,失,第三节 产前诊断（prenatal diagnosis),产前诊断又称宫内诊断（intrauterine diagnosis）是对胚胎或胎儿在出生前是否患有某种遗传病或先天畸形作出准确的诊断。,135岁以上的高龄孕妇或夫妇一方有明显致畸因素接触史；2夫妇之一有染色体数目或结构异常者；或曾生育过染色体病患儿的孕妇；3已知或推测孕妇是AR或XR携带者；曾生育过某种单基因遗传病患儿的孕妇；4曾生育过先天畸形（尤其是神经管畸形）的孕妇；5有原因不明的自然流产，畸胎，死产及新生儿死亡的孕妇。,一、产前诊断的对象,仪器诊断包括：X线检查 超声波检查 胎儿镜检查细胞学方法（染色体检查；染色质检查）生物化学方法（蛋白质或酶检查；代谢产物检查）分子生物学方法（基因分析）,二、产前诊断的方法,三、产前诊断的标本及采集技术,羊膜穿刺术（amniocentesis）绒毛吸取术脐带穿刺术（cordocentesis）孕妇外周血分离胎儿细胞分离,四、植入前诊断（preimplantation diagnosis）,植入前诊断是利用微操作技术和DNA扩增技术对胚泡植入前进行检测。植入前遗传学诊断（preimplantation genetic diagnosis,PSD）是指用分子或细胞遗传学技术对体外受精的胚胎进行遗传学诊断，确定正常后再将胚胎植入子宫。,经腹壁羊膜腔穿刺,经阴道、子宫颈进入子宫绒毛样品,谢谢！,