第十章：人類疾病與基因組學(xué)

第十章人類疾病與基因組學(xué)一、常見(jiàn)的人類基因病二、分子診斷三、基因芯片四、基因組學(xué)一、常見(jiàn)的人類疾病人類的疾病從廣義上來(lái)講都屬于基因病可將人類疾病分為3大類單基因病：白化病、血友病、色盲等。多基因?。焊哐獕?、糖尿病、神經(jīng)病等。染色體病：染色體畸變所致的遺傳病，如先天愚型、貓叫綜合征、性腺發(fā)育不全癥等。獲得性基因病：由病原微生物感染引起血友病和紅綠色盲

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XHYY染色體限雄遺傳決定性狀的基因位于Y染色體上，患者都是男性。例如人類毛耳XYhXX

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XX

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性染色體與性別畸形先天性睪丸發(fā)育不全癥外貌象男性，睪丸發(fā)育不全，常見(jiàn)女性似的乳房，無(wú)生殖能力，智能一般較低。這類病人約占男性的1/500。比正常男性多一條X染色體,組成是XXY,一般記作47,XXY。性腺發(fā)育不全癥患者外貌像女性，第二性征發(fā)育不良，卵巢發(fā)育不全，原發(fā)性閉經(jīng)，無(wú)生育能力，身體較矮，女性中的發(fā)病率約為4/1000。染色體數(shù)是45，比正常女性少了一條X染色體，性染色體組成是xo，記作45，xo多Y個(gè)體外貌像男性，身高、智能較低，性格粗暴易沖動(dòng)，有反社會(huì)行為。患者約占男性的1/1500染色體組常見(jiàn)的是XYY，在西方一些國(guó)家，多出的Y染色體常被稱為“犯罪染色體”多X個(gè)體患者外貌像女性，智能較差，有心理變態(tài)，多數(shù)無(wú)生育能力?；颊呒s占女性的1/1000染色體組成常見(jiàn)為47，XXX

陰陽(yáng)人

人類的染色體畸型如21三體先天愚型

第五對(duì)常染色體有一短臂缺失所致二、分子診斷技術(shù)1、酶聯(lián)免疫吸附診斷(Enzyme-linkedimunosorbantassay,ELISA)待測(cè)樣品結(jié)合在固體支持物上96孔板加入可以與特異物反應(yīng)的抗體（一抗）加入酶標(biāo)記的二抗加入無(wú)色低物腫瘤細(xì)胞檢測(cè)2、DNA診斷關(guān)鍵是篩選出特異性的DNA探針對(duì)病原微生物染色體DNA限制性酶切建立基因文庫(kù)篩選出特異性DNA探針通過(guò)DNA分子雜交鑒定該種病原微生物目前已分離出100多種病原菌的特異性探針3、PCR診斷關(guān)鍵是設(shè)計(jì)合成待鑒定病原菌特異序列的引物對(duì)細(xì)菌性疾病的診斷可以防止抗生素的濫用能檢測(cè)出病原菌是否帶有抗藥性基因利用待測(cè)菌不同特異片段設(shè)計(jì)多對(duì)引物即套式PCR能夠增大檢測(cè)的準(zhǔn)確性。4、PCR-酶解鑒定診斷遺傳疾病如β珠蛋白基因突變?cè)斐傻溺牭缎渭?xì)胞貧血病突變恰好是在CvnI限制性酶切位點(diǎn)正常CCTGAGG突變成CCTGTGG在CvnI酶位點(diǎn)兩端設(shè)計(jì)引物PCR擴(kuò)增后酶切由于酶切位點(diǎn)突變擴(kuò)增的產(chǎn)物電泳發(fā)生變化5、PCR/OLA鑒定恰好是發(fā)生在酶切位點(diǎn)的遺傳病是少數(shù)PCR同寡聚核苷酸連接分析結(jié)合起來(lái)即PCRoligo-nucleotideligationassay,OLA用于鑒定其他位點(diǎn)基因突變帶來(lái)的疾病原理假如150位的T突變成G根據(jù)150位兩邊的序列合成兩段探針檢測(cè)兩段探針是否能夠連接連接的是正常，沒(méi)有連接的是突變。6、LCR（ligasechainreaction)連接酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)設(shè)計(jì)兩對(duì)引物1、2和1/、2/引物與模板完全互補(bǔ)，則相鄰引物可以在連接酶的作用下連接起來(lái)并可通過(guò)PCR擴(kuò)增。模板鏈發(fā)生突變引物無(wú)法連接也不能擴(kuò)增。三、基因芯片基因芯片（genechip)屬于生物芯片的一種將DNA片段按預(yù)先設(shè)計(jì)的方式排列在載體上以此為探針與待檢測(cè)的基因片段雜交通過(guò)雜交信號(hào)進(jìn)行快速檢測(cè)1、基因芯片的基本原理依據(jù)芯片上的探針與靶基因特異性的雜交靶核酸提取--擴(kuò)增--標(biāo)記芯片制作------基因芯片---核酸雜交---信號(hào)檢測(cè)-----數(shù)據(jù)處理---信息分析2、基因芯片檢測(cè)的特點(diǎn)在1cm2載體上有數(shù)10萬(wàn)個(gè)探針進(jìn)行同步檢測(cè)快速全自動(dòng)分析高精確度和高靈敏度分析3、基因芯片制作的方法載體材料

主要有玻璃片、金屬片和各種有機(jī)高分子制作的薄膜等，玻片最為普遍。載體活化對(duì)載體表面進(jìn)行修飾以便與探針結(jié)合常用的修飾方法為多聚賴氨酸和醛基-氨基法1）原位合成法

利用光導(dǎo)合成反應(yīng)原理，經(jīng)過(guò)修飾帶有光敏保護(hù)基團(tuán)的亞磷酰胺（A、G、C、T）為原料，根據(jù)需要合成核苷酸序列，用特制的光刻掩模控制載體上光照的位點(diǎn)，指導(dǎo)核酸探針的合成。合成過(guò)程玻片表面鋪上一層連接分子，羥基上加有光敏保護(hù)基團(tuán)，光照可以除去。分別用不同的光刻掩模保護(hù)不需合成的部位，暴露合成部位。光照下去除羥基上的保護(hù)基團(tuán)，游離羥