《临床遗传学》PPT课件.ppt
《《临床遗传学》PPT课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《临床遗传学》PPT课件.ppt(96页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、临床遗传学,临床遗传学主要内容:运用医学遗传学理论知识,通过家系调查和各项临床检验来诊断、治疗和预防遗传病,一、遗传病的诊断,需要各学科的配合包括常规诊断和特殊诊断常规诊断:一般疾病的诊断方法,如症状、体征等特殊诊断:利用遗传学的方法,如家系调查、染色体检查、基因诊断等临床诊断主要包括:临症诊断、症状前诊断、出生前诊断,1、临症诊断,是根据已出现的症状进行分析,并进行疾病的诊断和遗传方式的判断,是遗传病临床诊断的主要内容,病史、症状和体征,病史 遗传病具有家族聚集现象,病史询问中应详细询问家族病史,根据病史询问绘制家系图,有利于进行遗传病及其遗传方式分析。症状体征 遗传病往往具有本身特异性的症
2、候群,为诊断提供依据。对于儿童患者,应详细检查其身体发育状况、智力发育状况、性器官及第二性征的发育情况。,系谱分析,是指通过调查先证者家庭成员的患病情况,画出系谱,经过回顾性分析以确定疾病遗传方式的一种方法。先证者即该家系中首先被确诊的病人,系谱分析,意义:区分单基因病、多基因病遗传方式判断区分某些表型相似的遗传病由于遗传异质性而造成的遗传方式的不同,系谱分析,注意事项:系谱的系统性、完整性、可靠性分析显性遗传病时,应注意对已知有延迟显性的年轻患者,由于外显不全呈隔代遗传时,不要误认为是隐性遗传病有些遗传病家系除先症者之外,找不到其他患者,此时应考虑是否为新的基因突变引起的疾病,细胞遗传学检查
3、,即染色体检查或称核型分析,是诊断染色体病的主要方法技术手段:染色体显带技术,高分辨染色体显带技术观察染色体数目和结构异常,发现新的微畸变综合征标本来源:外周血、绒毛、羊水脱落细胞、脐血、骨髓细胞、皮肤组织等,染色体检查的指征,有显著智力发育不全者生长迟缓或伴有其他先天畸形者夫妇之一有染色体异常者家族中已有染色体异常或先天畸形的个体多发性流产妇女及其丈夫原发性闭经和女性不孕症患者无精症男子和男性不育者两性内外生殖器畸形者疑为先天愚型的患儿及其父母原因不明的智力低下伴有大耳、大睾丸、多动症者35岁以上高龄孕妇,染色体显带技术,20世纪70年代发展,是细胞遗传学发展的一个里程碑包括:G显带、Q显带
4、、R显带、T显带、C显带、N显带、限制性内切酶显带等观察染色体数目和结构异常,发现异常核型,为染色体病的诊断提供依据,G-banded-karyotype,染色体显带技术,意义:准确区分各条染色体为深入研究染色体异常,包括细微异常创造了条件为人类基因定位创造了条件,染色体原位杂交,核酸杂交的基本原理是碱基的互补配对,同源的DNA-DNA双链或DNA-RNA链在一定条件下能结合成双链,用放射性或非放射性物质标记的DNA或RNA分子作为探针,可探测到细胞基因组中的同源部分。原位杂交是在显微镜载玻片上中期染色体标本上进行杂交。所谓原位即指标本上DNA原位变性,在利用放射性或非放射性标记的已知核酸探针
5、杂交后,通过放射自显影或非放射性检测体系来检测染色体上特异DNA或RNA顺序,可用放射性颗粒在某条染色体的区带出现的最高频率或荧光的强弱来确定探针的位置,从而进行准确的基因定位。但原位杂交必须在已知探针的情况下方可进行,而在未知致病基因时,则无法进行基因定位。,染色体原位杂交,生化检查,生化检查包括一般的临床生化检验和遗传病特异检查,生化检查是临床上诊断单基因病的首选方法,检测的对象包括中间代谢产物、蛋白质与酶,最常用的是检测酶的缺陷。酶缺陷病可通过电泳、免疫学方法等检验酶型变异代谢病可通过检验中间代谢产物辅助诊断,基因诊断,对患者基因或DNA本身直接进行分析,来测定某个基因的结构是否正确,从
6、而判断患者是否携带致病基因,以达到对遗传病的诊断目的。,限制性片段长度多态性,由于碱基的变异可能导致酶切点的消失或新的切点出现,从而引起不同个体在用同一限制酶切时,DNA片段长度出现差异,这种由于内切酶切点变化所导致的DNA片段长度的差异,称为限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymporphism,RFLP)。RFLP反映了常见的个体间DNA核苷酸的可遗传性变异,它按照孟德尔方式遗传。RFLP可用Southern印迹杂交法检出。,聚合酶链反应(PCR),应用PCR技术可以使特定的基因或DNA片段在短短的23小时内体外扩增数十万至百万倍。扩增的片
7、段可以直接通过电泳观察,也可用于进一步的分析。这样,少量的单拷贝基因不需通过同位素提高其敏感性来观察,而通过扩增至百万倍后直接观察到,而且诊断时间可以缩短至数小时。主要步骤:变性复性引物延伸,聚合酶链反应(PCR),目前已可对一系列的遗传病进行PCR诊断。如果疾病是由基因缺失引起的(如地贫),则在缺失两端设计一对引物进行扩增,就不会得到扩增产物或只能得到缩短了的扩增产物。如果疾病是由点突变引起的,而突变的位置和性质已知,则在设计引物时使之包括突变部位,由于突变后的碱基不配对,结果无扩增片段;或者在引物设计时于其3端设计一个错误的核苷酸,使之与突变了的核苷酸配对,其结果是正常引物不能扩增,而用错
8、误的引物能扩增,从而可对突变的存在作出判断。,AGTCAACGT,CGTCAACGT,TCAGTTGCA,GCAGTTGCA,AGTCAACGT,TCAGTTGCA,AGTCAACGT,CGTCAACGT,G CAGTTGCA,A GTCAACGT,扩增片段长度多态性,小卫星DNA和微卫星DNA的长度多态性可以通过PCR扩增后电泳来检出,并用于致病基因的连锁分析,这种诊断方法称为扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,Amp-FLP)连锁分析法。PCR扩增后,产物即等位片段之间的差别有时只有几个核苷酸,故需用聚丙烯酰胺凝胶电泳分离鉴定。
9、此法多用于突变性质不明的连锁分析.,等位基因的特异寡核苷酸探针诊断法,当基因的突变部位和性质已完全明了时,可以合成等基因特异的寡核苷酸探针(allele specific oligonucleotide,ASO)用同位素或非同位素标记进行诊断。探针通常为长20bp左右的核苷酸。用于探测点突变时一般需要合成两种探针,一种与正常基因序列完全一致,能与之稳定地杂交,但不能与突变基因序列杂交;另一种与突变基因序列一致,能与突变基因序列稳定杂交,但不能与正常基因序列稳定杂交,这样,就可以把只有一个碱基发生了突变的基因区别开来.PCR可结合ASO,即PCRASO技术,即先将含有突变点的基因有关片段进行体外
10、扩增,然后再与ASO探针作点杂交,这样大大简化了方法,节约了时间,而且只要极少量的基因组DNA就可进行。,单链构象多态性诊断法,用SSCP法检查基因突变时,通常在疑有突变的DNA片段附近设计一对引物进行PCR扩增,然后将扩增物用甲酰胺等变性,并在聚丙烯酰胺凝胶中电泳,突变所引起的DNA构象差异将表现为电泳带位置的差异,从而可据之作出诊断。PCRSSCP法具有能快速、灵敏地检测有无点突变或多态性的优点,但如欲阐明突变的碱基性质,则需作序列分析。,DNA测序,通过对疾病基因的序列测定,直接分析基因片断的缺失、插入、动态突变等动态突变:人类基因组中的微卫星DNA核心序列,尤其是基因编码序列或侧翼序列
11、的三核苷酸重复,在一代代传递过程中重复次数发生明显增加,从而导致某些遗传病的发生,DNA芯片,原理:DNA分子的变性、复性将DNA探针(一般是寡核苷酸探针,也可用cDNA探针)固定在玻璃等载体上,通过分子杂交过程与待测样本中的特异性DNA片段(标记荧光分子)结合,通过特殊设备检测荧光信号,即可获得结果是一种高通量的突变检测方法,遗传病的基因诊断选择,直接诊断和间接诊断 基因诊断可分为两类:一类是直接检查致病基因本身的异常。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;另一类是基因间接诊断。
12、当致病基因虽然已知但其异常尚属未知时,或致病基因本身尚属未知时,也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。,基因异常与诊断方法的选用,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。后者包括单个碱基置换、微小缺失或插入。近年来发现一些遗传病是由于基因内的三核苷酸重复顺序增加引起的,根据对基因异常类型的了解,可以采用不同的诊断方法,2、症状前诊断,某些常染色体显性遗传病的杂合子个体往往发病年龄延迟,如在其生育前诊断,就可有效避免有害基因遗传给子代个体尤其对于一些延迟显性疾病。如Huntington
13、g舞蹈病症状前诊断主要依靠家系调查和系谱分析,IIIIII,AB CC,1 患者 2,1 患者 2 3 4,BC BC AC AC,1 2 3 4 5,BC DC,3、出生前诊断,目的:在胎儿出生前判断是否携带异常染色体和基因变异方法:对羊水、羊水细胞、绒毛膜进行细胞遗传学和基因检测,出生前诊断对象,夫妇之一有染色体畸变,特别是平衡易位携带者,或夫妇核型异常,但曾生育过染色体病患儿的夫妇35岁以上高龄产妇夫妇之一有开放型神经管畸形,或是生育过这种畸形儿的孕妇夫妇之一有先天性代谢缺陷,或生育过这种患儿的孕妇X连锁遗传病基因携带者夫妇有原因不明的习惯性流产史的夫妇羊水过多的孕妇夫妇之一有致畸因素接
14、触史的孕妇具有遗传病家族史,又系近亲婚配的孕妇,诊断方法与应用,非侵袭性方法 B超、X线检查等 观察胎儿有无可见的发育畸形侵袭性方法 孕早期取绒毛 孕中期取羊水、脐静脉血、胎儿组织等 观察有无染色体异常、基因检查新进展:对受精六天未着床胚胎进行细胞学遗传学检测,B超检查,可用超声波作产前诊断的疾病:水肿胎、羊水过多或羊水过少腭裂、唇裂、眼间距宽、小颌先天性心脏病、肺发育不全无指(趾)多指(骨折)成骨不全、短肢畸形等,绒毛取样,适用范围:染色体病、遗传代谢性病、可进行DNA检测的遗传病。时间:妊娠7-9周,羊膜穿刺术:,适用范围:染色体病、遗传代谢性病、可进行DNA检测 的遗传病,基因诊断的意义
15、,现症病人的诊断:争取有效、针对性治疗。出生前诊断:意义更为重要,预防遗传病患儿的出生,二、遗传病的治疗,目前尚无法根治,多数遗传病以对症治疗为主,只是改善或矫正患者的临床症状基因治疗有可能成为根治遗传病的途径,目前正处于研究阶段大致可分为:常规治疗 基因治疗,1、常规治疗原则,手术治疗 通过手术矫正畸形,如先天性心脏病 通过器官移植、组织移植改善遗传病的症状,如肝移植治疗1抗胰蛋白酶缺陷药物及饮食疗法 针对因代谢过程紊乱而造成的底物或前体物质堆积进行特殊的饮食疗法或配以药物治疗,控制底物或前体物质的摄入量,降低代谢产物的堆积 原则:禁其所忌、去其所余、补其所缺,2、基因治疗,基因治疗是指将正
16、常基因植入靶细胞代替遗传缺陷的基因,或关闭、抑制异常表达的基因,达到预防和治疗疾病的目的目前尚处于研究阶段,但可能成为疾病治疗的最为有效的途径,基因治疗的原理与策略,原理:遗传病的根源在于基因异常,导致所编码蛋白的生理功能异常,从而产生系列的病症。基因治疗是对异常基因给与纠正,从而使疾病获得根治策略:基因修复 原位修复突变基因,还无法做到基因替代 整体替换异常基因片段基因抑制和/或基因失活 导入外源基因,抑制有害基因表达基因增强 导入目的基因,以其表达产物补偿缺陷细胞的功能,或使原有 功能得以加强重新开放已关闭基因 促进有类似功能的基因表达,以超过或代替异常基 因的表达,途径:就基因转移的受体
17、细胞不同,基因治疗有两种途径:生殖细胞基因治疗体细胞基因治疗,生殖细胞基因治疗:生殖细胞基因治疗(germ cell gene therapy)是将正常基因转移到患者的生殖细胞(精细胞、卵细胞中早期胚胎)使其发育成正常个体,这是理想的方法。实际上,这种靶细胞的遗传修饰至今尚无实质性进展。基因的这种转移一般只能用显微注射,然而效率不高,并且只适用排卵周期短而次数多的动物,这难适用于人类。而在人类实行基因转移到生殖细胞,并世代遗传,又涉及伦理学问题。因此,就人类而言,目前多不考虑生殖细胞的基因治疗途径。,体细胞基因治疗:体细胞基因治疗(somatic cell gene therapy)是指将正常
18、基因转移到体细胞,使之表达基因产物,以达到治疗目的。这种方法的理想措施是将外源正常基因导入靶体细胞内、染色体上的特定基因座位,用健康的基因确切地替换异常的基因,使其发挥治疗作用,同时还须减少随机插入引起新的基因突变的可能性。对特定座位基因转移,目前还有很大困难。常用的靶细胞主要有:a、造血干细胞b、成纤维细胞c、肌细胞、肾细胞、肝细胞、淋巴 组织等。,基因转移方法的方法,(1)非病毒介导基因转移化学法:将正常基因DNA(及其拷贝)与带电荷物质和磷酸钙、DEAE葡萄糖或与若干脂类混合,形成沉淀的DNA微细颗粒,直接倾入培养基中与细胞接触,由于钙离子有促进DNA透过细胞的作用,某些化合物可扰乱细胞
19、膜,故可将DNA输入细胞内,并整合于受体细胞的基因组中,在适当的条件下,整合基因得以表达,细胞亦可传代。这种方法简单,但效率极低,一般1000100000个细胞中只有一个细胞可结合导入的外源基因。要达到治疗目的,就需要从病人获得大量所需的受体细胞。当然,可以通过选择培养的方法来提高转化率。,物理法:电穿孔法:电穿孔法(electroporotion)是将细胞置于高压脉冲电场中,通过电击使细胞产生可逆性的穿孔,周围基质中的DNA可渗进细胞,但有时也会使细胞受到严重损伤。显微注射法:显微注射(microinjection)是在显微镜直视下,向细胞核内直接注射外源基因,这种方法应是有效的。但一次只能
20、注射一个细胞,工作耗力费时。此法用于生殖细胞时,有效率可达10。直接用于体细胞却很困难。在动物实验中,应用这种方法将目的基因注入生殖细胞,使之表达而传代,这样的动物就称为转基因动物,目前成功使用得较多的是转基因小鼠(transgenic mice),它可作为繁殖大量后代的疾病动物模型。脂质体法:脂质体(liposome)法是应用人工脂质体包装外源基因,再与靶细胞融合,或直接注入病灶组织,使之表达。,同源重组法:同源重组(homologous recombination)是将外源基因定位导入受体细胞的染色体上,在该座位因有同源序列,通过单一或双交换,新基因片段替换有缺陷的片段,达到修正缺陷基因的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 临床遗传学 临床 遗传学 PPT 课件
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-5577678.html