染色體結(jié)構(gòu)異常的檢測(cè)及遺傳咨詢

染色體結(jié)構(gòu)異常的檢測(cè)及遺傳咨詢?nèi)旧w（chromosome）一詞1888年由Waldeyer提出染色體是遺傳物質(zhì)的載體，人類的24種染色體（22種常染色體，2種性染色體）上共載有約20

000個(gè)基因，確認(rèn)了超過100種染色體異常綜合征。染色體分析技術(shù)的成熟及臨床應(yīng)用闡明了染色體畸變與疾病的關(guān)系，并逐漸形成了一門新的分支學(xué)科——細(xì)胞遺傳學(xué)熒光原位雜交、顯微切割技術(shù)及染色體涂染等新技術(shù)使細(xì)胞水平的研究與分子水平的探索銜接起來，并結(jié)合形成新的領(lǐng)域——分子細(xì)胞遺傳學(xué)1. 人類正常染色體人類中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)（引自Indigo

Instruments）染色體(chromosome)染色單體(chromatid)著絲粒(centromere)主縊痕(primary

constriction)短臂(p)

&

長(zhǎng)臂(q)1. 人類正常染色體人類中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)端粒(telomere)副縊痕(secondary

constriction)隨體(satellite)1. 人類正常染色體人類中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)中央著絲粒染色體1,

3,

16,

19,

20號(hào)染色體亞中央著絲粒染色體2,

4-12,

17,

18,

X染色體近端著絲粒染色體13,

14,

15,

21,

22,

Y染色體中央著絲粒亞中央著絲粒近端著絲粒1. 人類正常染色體1.1. 人類中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)1. 人類正常染色體1.2.人類正常核型Denver體制Denver體制確定正常人核型（karyotype）的基本特點(diǎn)，是識(shí)別和分析人類染色體和各類染色體畸變的基礎(chǔ)。DenverConference.Aproposedstandardsystemofnomenclatureofhumanmitoticchromosomes.Lancet.1960,1:

1063-1065.1. 人類正常染色體1.2. 人類正常核型Denver體制Denver體制依據(jù)染色體大小和著絲粒的位置等形態(tài)特點(diǎn)，規(guī)定人類體細(xì)胞的46條染色體分為23對(duì)，其中1～22對(duì)為男女所共有，稱常染色體，依次編為1～22號(hào)；另外一對(duì)與性別有關(guān)，稱性染色體。）1. 人類正常染色體1.2. 人類正常核型Denver體制

核型（karyotype一個(gè)體細(xì)胞中的全部染色體所構(gòu)成的圖像。將待測(cè)細(xì)胞的全部染色體按照Denver體制經(jīng)配對(duì)、排列，進(jìn)行識(shí)別和判定的分析過程，稱為核型分析。1. 人類正常染色體1.2. 人類正常核型Denver體制

核型分析（karyotype

analysis）（引自cytogenetics

gallery）1. 人類正常染色體1.3. 染色體顯帶和顯帶染色體的命名染色體顯帶技術(shù)CasperssonT,etal.Chemicaldifferentiationalongmetaphasechromosome.ExpCellRes.1968;49:219-222.1. 人類正常染色體1.3.

染色體顯帶和顯帶染色體的命名染色體顯帶技術(shù)

帶型(banding

pattern)應(yīng)用顯帶技術(shù)，人類的24種染色體所顯示的帶紋都各具特點(diǎn)，每條染色體都可被準(zhǔn)確識(shí)別和鑒定。1. 人類正常染色體1.3. 染色體顯帶和顯帶染色體的命名Q帶（Q-band）染色體標(biāo)本經(jīng)喹吖因（QM）等熒光染料處理后所顯示的帶。1. 人類正常染色體1.3.

染色體顯帶和顯帶染色體的命名G帶（G-band）將染色體經(jīng)胰蛋白酶、NaOH、檸檬酸鹽或尿素等試劑處理，再用Giemsa染料染色，顯示出的深、淺交替的帶紋。（引自cytogenetics

gallery）1. 人類正常染色體1.3. 染色體顯帶和顯帶染色體的命名R帶（R-band）染色體標(biāo)本經(jīng)熱磷酸緩沖液處理，再用Giemsa染色后所顯示的深淺交替的帶紋。1. 人類正常染色體1.3.

染色體顯帶和顯帶染色體的命名C帶（C-band）染色體標(biāo)本經(jīng)NaOH或Ba(OH)2等堿性溶液處理后，再將染色體標(biāo)本放入檸檬酸鈉和氯化鈉溶液中處理，然后用Giemsa染料染色，可見每一條染色體的著絲粒區(qū)以及副縊痕、Y染色體長(zhǎng)臂異染色質(zhì)區(qū)被特異性著色。（引自cytogenetics

gallery）1. 人類正常染色體1.3.

染色體顯帶和顯帶染色體的命名N帶（N-band）用AgNO3處理染色體標(biāo)本，可使人類細(xì)胞中5對(duì)近端著絲粒染色體的副縊痕即核仁組織者區(qū)（NOR）出現(xiàn)深染。（引自Thomas

S.

et,al.

Elsevier

Ltd,

1996）1. 人類正常染色體1.3.

染色體顯帶和顯帶染色體的命名T帶（T-band）將染色體標(biāo)本加熱處理后，再用Giemsa染料染色，可以使一些染色體末端區(qū)段特異性深染。1. 人類正常染色體1.3. 染色體顯帶和顯帶染色體的命名高分辨顯帶

1975

，

Yunis

，高分辨顯帶(high resolutionbanding)（引自Comcast

InteractiveMedia,

2007）1. 人類的正常染色體1.3. 染色體顯帶和顯帶染色體的命名染色體顯帶核型的命名（ISCN）AnInternational

SystemforHumanCytogeneticNomenclature

(2013).2. 染色體結(jié)構(gòu)畸變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)畸變（structural aberration）指染色體部分片段的缺失、重復(fù)或重排?；A(chǔ)：染色體斷裂和（或）斷裂后的變位連接“平衡的”與“不平衡的”

畸變類型的符號(hào)(一個(gè)字母或三聯(lián)字母)

受累的染色體序號(hào)

染色體斷裂點(diǎn)（簡(jiǎn)式）或重排染色體帶的組成（詳式）2. 染色體結(jié)構(gòu)畸變描述方法

染色體總數(shù)

性染色體組成46,XX,del(1)(q21q31)46,XX,del(1)(pter→q21::q31→qter)缺失（deletion，del）

末端缺失（terminal

deletion）

中間缺失（interstitial

deletion）2.1 常見的染色體結(jié)構(gòu)畸變及表示46,XX,del(1)(q21)46,XX,del(1)(pter→q21:)2.1

常見的染色體結(jié)構(gòu)畸變及表示缺失（deletion，del）

末端缺失（terminal

deletion）46,XX,del(1)(q21q31)46,XX,del(1)(pter→q21::q31→qter)2.1

常見的染色體結(jié)構(gòu)畸變及表示缺失（deletion，del）

中間缺失（interstitial

deletion）倒位（inversion，inv）

臂內(nèi)倒位（paracentric

inversion）

臂間倒位（pericentric

inversion）2.1

常見的染色體結(jié)構(gòu)畸變及表示46,XX,inv(1)(p34p22)46,XX,inv(1)(pter→p34::p22→p34::p22→qter)2.1

常見的染色體結(jié)構(gòu)畸變及表示倒位（inversion，inv）

臂內(nèi)倒位（paracentric

inversion）46,XX,inv(4)(p15q21)46,XX,inv(4)(pter→p15::21→p15::q21→qter)2.1

常見的染色體結(jié)構(gòu)畸變及表示倒位（inversion，inv）

臂間倒位（pericentric

inversion）易位（translocation，t）

相互易位（reciprocal

translocation）

羅伯遜易位（robertsonian

translocation）2.1

常見的染色體結(jié)構(gòu)畸變及表示46,XX,t(2;5)(q21;q31)46,XX,t(2;5)(2pter→2q21::5q31→5qter;5pter→5q31::2q21→2qter)易位（translocation）

相互易位（t）2.1

常見的染色體結(jié)構(gòu)畸變及表示Ph

chromosome易位（translocation）

羅伯遜易位（rob

or

der)45,XX,rob(14;21)(q10;q10)45,XX,der(14;21)(q10;q10)2.1

常見的染色體結(jié)構(gòu)畸變及表示環(huán)狀染色體（ring

chromosome，r）2.1

常見的染色體結(jié)構(gòu)畸變及表示雙著絲粒染色體（dicentric

chromosome,

dic）2.1

常見的染色體結(jié)構(gòu)畸變及表示等臂染色體（isochromosome，i）2.1

常見的染色體結(jié)構(gòu)畸變及表示在細(xì)胞周期的任何階段都可能發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)畸變；不同類型的結(jié)構(gòu)畸變?cè)诮?jīng)過細(xì)胞分裂中會(huì)產(chǎn)生不同的改變。3.

染色體結(jié)構(gòu)畸變的傳遞經(jīng)過有絲分裂的傳遞

染色體型畸變3.

染色體結(jié)構(gòu)畸變的傳遞經(jīng)過有絲分裂的傳遞

染色單體型畸變3.

染色體結(jié)構(gòu)畸變的傳遞經(jīng)過有絲分裂的傳遞

穩(wěn)定型染色體畸變

非穩(wěn)定型染色體畸變3.

染色體結(jié)構(gòu)畸變的傳遞經(jīng)過有絲分裂的傳遞

穩(wěn)定型染色體畸變

非穩(wěn)定型染色體畸變3.

染色體結(jié)構(gòu)畸變的傳遞經(jīng)過減數(shù)分裂的傳遞

倒位

倒位環(huán)(inversion

loop)3.

染色體結(jié)構(gòu)畸變的傳遞經(jīng)過減數(shù)分裂的傳遞3.

染色體結(jié)構(gòu)畸變的傳遞經(jīng)過減數(shù)分裂的傳遞3.

染色體結(jié)構(gòu)畸變的傳遞平衡易位攜帶者，1/250對(duì)夫婦經(jīng)過減數(shù)分裂的傳遞

相互易位

四射體(four-way

junction)3.

染色體結(jié)構(gòu)畸變的傳遞經(jīng)過減數(shù)分裂的傳遞

相互易位3.

染色體結(jié)構(gòu)畸變的傳遞經(jīng)過減數(shù)分裂的傳遞

相互易位ABDC3.

染色體結(jié)構(gòu)畸變的傳遞4種分離機(jī)制18種配子經(jīng)過減數(shù)分裂的傳遞

羅伯遜易位（14/21）3.

染色體結(jié)構(gòu)畸變的傳遞自然流產(chǎn)%SpontaneousabortionAll0～12weeks12～20

weeksFetaldeath50602053.1

染色體結(jié)構(gòu)畸變的后果自然流產(chǎn)Incident(%)

inSpontaneous

AbortionTrisomy

132Trisomy

1615Trisomy

183Trisomy

215Other

trisomy25Monosomy

X20Triploid15Tetraploid5Other103.1

染色體結(jié)構(gòu)畸變的后果先天缺陷和攜帶者Incidence/10,000

birthsTrisomy132Trisomy183Trisomy

211545,

X147,

XXX1047,

XXY1047,

XYY10Unbalanced10Balanced30Total913.1

染色體結(jié)構(gòu)畸變的后果染色體多態(tài)性發(fā)生頻率較高，通常不產(chǎn)生遺傳效應(yīng)，不會(huì)引起機(jī)體明顯的病理性狀。但通過近十幾年的研究，越來越多的學(xué)者認(rèn)為染色體多態(tài)性具有引起生殖異常等遺傳學(xué)效應(yīng)。4. 染色體多態(tài)性集中在某些染色體的一定部位，這些部位都是含有高度重復(fù)DNA的異染色質(zhì)區(qū)，通常僅涉及一對(duì)同源染色體中的一個(gè)不同于染色體畸變，一般不具有明顯的臨床表型或病理學(xué)意義在個(gè)體中是恒定的，按孟德爾遺傳方式遺傳，常有種族差異，在遺傳分析、基因定位、親權(quán)鑒定和人類遺傳學(xué)研究上具有重要的價(jià)值4. 染色體多態(tài)性4. 染色體多態(tài)性4.1.

異染色質(zhì)區(qū)、隨體柄和隨體的多態(tài)性長(zhǎng)度的多態(tài)性染色體異染色質(zhì)區(qū)（h），隨體柄（stk）或隨體（s）長(zhǎng)度的多態(tài)性，通常在相應(yīng)染色體或染色體臂描述的符號(hào)h、s、stk之后加上“+”或“－”號(hào)來描述。4. 染色體多態(tài)性4.1. 異染色質(zhì)區(qū)、隨體柄和隨體的多態(tài)性長(zhǎng)度的多態(tài)性多態(tài)描述 說 明1qh-Yqh+21ps+22pstk+13cenh+ps+13cenh+,

22ps+1號(hào)染色體長(zhǎng)臂異染色質(zhì)區(qū)長(zhǎng)度減少Y染色體長(zhǎng)臂異染色質(zhì)區(qū)長(zhǎng)度增加21號(hào)染色體短臂隨體長(zhǎng)度增加22號(hào)染色體短臂隨體柄長(zhǎng)度增加同一條13號(hào)染色體著絲粒異染色質(zhì)區(qū)和隨體長(zhǎng)度都增加13號(hào)染色體著絲粒異染色質(zhì)區(qū)長(zhǎng)度增加，22號(hào)染色體隨體長(zhǎng)度增加4. 染色體多態(tài)性4.1. 異染色質(zhì)區(qū)、隨體柄和隨體的多態(tài)性數(shù)目和位置的多態(tài)性染色體異染色質(zhì)區(qū)（h），隨體柄（stk）或隨體（s）的數(shù)目和位置發(fā)生變異。4. 染色體多態(tài)性4.1. 異染色質(zhì)區(qū)、隨體柄和隨體的多態(tài)性數(shù)目和位置的多態(tài)性多態(tài)描述 說 明21pss14pstkstk1q41h9ph17psYqs21號(hào)染色體短臂出現(xiàn)雙隨體14號(hào)染色體短臂出現(xiàn)雙隨體柄1號(hào)染色體短臂4區(qū)1帶出現(xiàn)異染色質(zhì)9號(hào)染色體短臂出現(xiàn)異染色質(zhì)17號(hào)染色體短臂出現(xiàn)隨體Y染色體長(zhǎng)臂出現(xiàn)隨體4. 染色體多態(tài)性4.1.

異染色質(zhì)區(qū)、隨體柄和隨體的多態(tài)性另外有一些染色體的倒位比較常見，在普通人群中的發(fā)生率可達(dá)1%，也被認(rèn)為是一種正常的多態(tài)現(xiàn)象。inv(9)(p12q13)inv(2)(p11.2q13)9號(hào)染色體的臂間倒位2號(hào)染色體的臂間倒位4. 染色體多態(tài)性4.2.脆性位點(diǎn)在一定培養(yǎng)條件下出現(xiàn)的染色體恒定部位的寬度不等的不著色區(qū)或收縮，他們和染色體上特定的帶相關(guān)，以孟德爾共顯性方式遺傳。4. 染色體多態(tài)性4.2. 脆性位點(diǎn)多態(tài)描述說 明fra(10)(q25.2) 脆性位點(diǎn)位于10號(hào)染色體q25.2fra(10)(q22.1),fra(10)(q25.2) 兩個(gè)脆性位點(diǎn)位于同一條10號(hào)染色體上fra(10)(q22.1),fra(10)(q25.2) 兩個(gè)脆性位點(diǎn)各自位于10號(hào)染色體的兩條同源染色體上fra(10)(q25.2),fra(16)(q22.1)兩個(gè)脆性位點(diǎn)分別位于10、16號(hào)染色體上6.

染色體結(jié)構(gòu)畸變檢測(cè)技術(shù)核型分析熒光原位雜交聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)Array

CGH熒光定量PCRMLPA新一代測(cè)序技術(shù)6.2

染色體核型分析染色體核型分析是一種用于尋找任何主要的染色體異?？赡軐?dǎo)致的遺傳疾病的一種實(shí)驗(yàn)技術(shù)。6.2

核型分析的工作原理染色及拍照使用電腦軟件分析細(xì)胞染色體樣品：血液絨毛膜其他含有細(xì)胞的樣品顯微鏡下觀察將染色體按照大小排列6.2

核型分析的工作流程CO2

孵箱培養(yǎng)細(xì)胞提取染色圖像采集檢查排列6.2

核型分析的臨床應(yīng)用查找染色體結(jié)構(gòu)異常三染色體征易位檢查習(xí)慣性流產(chǎn)的原因6.2

核型分析的臨床應(yīng)用發(fā)現(xiàn)染色體異常的疾病染色體數(shù)量異常21三體綜合征、18三體綜合征、13三體綜合征、貓叫綜合征及Turner綜合征等染色體結(jié)構(gòu)異常易位、倒位產(chǎn)前診斷6.3

熒光原位雜交技術(shù)（FISH）20世紀(jì)80年代末期，在原有的放射性原位雜交技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種非放射性原位雜交技術(shù)。目前這種技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于動(dòng)植物基因組結(jié)構(gòu)研究、染色體精細(xì)結(jié)構(gòu)變異分析、病毒感染分析、人類產(chǎn)前診斷、腫瘤遺傳學(xué)和基因組進(jìn)化研究等許多領(lǐng)域。6.3

熒光原位雜交技術(shù)的原理6.3

熒光原位雜交技術(shù)的流程6.3

熒光原位雜交技術(shù)的結(jié)果分析熒光原位雜交檢測(cè)人染色體的完整性,示所有的染色體都具有著絲粒(綠色)、所有的染色體長(zhǎng)和短臂末端都有端粒(紅色)存在。6.3

熒光原位雜交技術(shù)的臨床應(yīng)用基因或DNA片段的染色體定位染色體數(shù)目與結(jié)構(gòu)異常的檢測(cè)間期細(xì)胞遺傳學(xué)（絨毛/羊水/精子/卵裂球/其他間期細(xì)胞研究與診斷）腫瘤遺傳學(xué)研究6.3

熒光原位雜交技術(shù)的臨床應(yīng)用FISH在產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用檢測(cè)項(xiàng)目：13、18、21、X、Y染色體數(shù)目FISH在乳腺癌中的應(yīng)用檢測(cè)項(xiàng)目：HER-1/neu基因、17號(hào)染色體數(shù)目慢性粒細(xì)胞性白血病檢測(cè)項(xiàng)目：BCR/ABL融合基因、ASS基因缺失急性粒細(xì)胞性白血病檢測(cè)項(xiàng)目：CBFB-MYH11融合基因、PML/RARA融合基因、AML1/ETO融合基因6.4

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）是用來擴(kuò)增小的DNA分子片段的技術(shù)，其可擴(kuò)增數(shù)百萬拷貝的DNA。6.4

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的應(yīng)用基因克隆用來獲得重組DNA檢查可能導(dǎo)致囊性纖維化的CTHR基因改變尋找導(dǎo)致乳腺癌和血色素沉著癥遺傳類型的基因改變檢查出現(xiàn)三核苷酸重復(fù)的疾?。捍嘈訶綜合征和舞蹈病6.5Array

CGH微陣列比較基因組雜交（array

CGH）是一項(xiàng)用于檢測(cè)染色體改變的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。其檢測(cè)范圍是全基因組或特定染色體

。該技術(shù)有助于檢測(cè)臨床中可能引發(fā)遺傳病的基因組改變。6.5

Array

CGH的適用范圍DNA測(cè)序＜10KB核型分析＞10MB45,198,600~48,273,954微陣列比較基因組雜交100KB~10MB6.5

Array

CGH的工作原理6.5

Array

CGH的結(jié)果分析基因組異常擴(kuò)增基因組正?；蚪M異常缺失6.5

Array

CGH的種類與應(yīng)用微陣列比較基因組雜交（array

CGH）BAC

Array

CGH：染色體重復(fù)或缺失。Target

Array

CGH：對(duì)已知基因的篩查。SNP Array：用于SNP拷貝數(shù)量變化的全基因組篩查。6.5

Array

CGH的臨床應(yīng)用應(yīng)用用于診斷患有發(fā)育遲緩或先天異常的兒童用于檢測(cè)傳統(tǒng)方法無法檢測(cè)的染色體改變結(jié)果獲取在遺傳咨詢師的幫助下解讀結(jié)果6.6

熒光定量PCR熒光定量PCR（QF-PCR）是一種通過檢測(cè)小片段DNA而實(shí)現(xiàn)對(duì)DNA精確定量的實(shí)驗(yàn)方法。6.6

熒光定量PCR的工作原理熒光定量使用熒光基團(tuán)標(biāo)記的特異性引物進(jìn)行PCR反應(yīng)獲得特異性產(chǎn)物并進(jìn)行毛細(xì)管電泳通過軟件分析得到特定產(chǎn)物相對(duì)量，估計(jì)患者基因型6.6

熒光定量PCR的結(jié)果分析正常基因型兩相等峰三體型三峰兩峰的比值<0.65or

>1.8無意義結(jié)果單峰不確定結(jié)果兩峰比值在1.4~1.8

和0.65~0.8間6.6

熒光定量PCR的臨床應(yīng)用常規(guī)的三體型病例檢測(cè)21三體綜合征18三體綜合征13三體綜合征6.7

多重探針連接擴(kuò)增技術(shù)多重探針連接擴(kuò)增技術(shù)（MLPA，2002）是一種用于檢測(cè)某一基因內(nèi)多個(gè)片段的缺失或擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)技術(shù)（定性與半定量）。它能夠在一個(gè)反應(yīng)內(nèi)，應(yīng)用一對(duì)特定引物，最多容納并擴(kuò)增50個(gè)特異序列

。6.7

多重探針連接擴(kuò)增技術(shù)的工作原理變性及雜交連接利用預(yù)設(shè)引物序列進(jìn)行擴(kuò)增片段分析6.7

多重探針連接擴(kuò)增技術(shù)的結(jié)果分析6.7

多重探針連接擴(kuò)增技術(shù)的臨床應(yīng)用染色體重排拷貝數(shù)變異遺傳病診斷 腫瘤診斷Williams

綜合征PraderWilli/Angelman綜合征DiGeorge綜合征貓叫綜合征佩梅病腓骨肌萎縮癥13,18,21,X和

Y染色體病變ALLCLL少突神經(jīng)膠質(zhì)瘤黑色素瘤成神經(jīng)細(xì)胞瘤檢測(cè)小的重排：BRCA1，BRCA2，MSH2，MLH1，DMD，APC，SMA，NF1，NF2，VHL，TSC1/2，MECP2，NSD1，LDLR，F(xiàn)BN1，CFTR，DPYD等。檢測(cè)大范圍的染色體重排：williams

syndrome，prader-willi/angelmansyndrome，digeorgesyndrome，criduchat，pelizaeus-merzbacher，CMT1，HNPP等。檢測(cè)亞端粒區(qū)的拷貝數(shù)改變。檢測(cè)染色體非整倍體改變：三體綜合征腫瘤診斷：乳腺癌、囊性纖維化、視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤、神經(jīng)纖維瘤、結(jié)腸癌、白血病等病的腫瘤相關(guān)基因拷貝數(shù)改變。、肥胖等其他遺傳疾?。哼z傳性腎炎、自閉癥

、阿爾茨海默氏病、肥厚性心肌病。6.7

多重探針連接擴(kuò)增技術(shù)的臨床應(yīng)用Prader-Willi綜合征

75%：15q11-q13父源性染色體缺失

20%：母源性單親二體Angelman綜合征

70%~75%：母源性15q11-q13染色體缺失

2%：父源單親二體

SNRPN印記基因甲基化特異性MLPA試劑盒區(qū)別。6.8

新一代測(cè)序技術(shù)新一代測(cè)序技術(shù)是一種直接測(cè)序法，與Sanger測(cè)序不同，它可以進(jìn)行大規(guī)模的平行測(cè)序，可以在同一時(shí)間對(duì)上百萬的DNA小片段進(jìn)行測(cè)序。6.8

新一代測(cè)序技術(shù)的原理Incorporateallfournucleotides,eachlabelwithadifferent

dyeCleavedyeandterminatinghgroups.

wasWash,

four-colourimagingRepeatcycles測(cè)序及成像Illumina/Solexa—Reversibleterminators6.8

新一代測(cè)序技術(shù)的原理測(cè)序及成像Top:Bottom:CATCGTCCCCCC6.8

新一代測(cè)序技術(shù)的原理Apply

Biosystems(ABI):

Solid基于磁珠的大規(guī)模并行克隆連接DNA測(cè)序法Illumina

Solexsa：可逆終止化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)上的合成測(cè)序。Roche

454：大規(guī)模焦磷酸合成測(cè)序法。6.8

新一代測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用基因組測(cè)序轉(zhuǎn)錄組測(cè)序表觀遺傳學(xué)測(cè)序微生物測(cè)序6.8

新一代測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用組織血液……DNARNASNP

檢測(cè)InDel

檢測(cè)CNV

檢測(cè)SV

檢測(cè)融合基因檢測(cè)差異表達(dá)基因檢測(cè)……6.8

新一代測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)前篩查與診斷(NIPT)遺傳病診斷植入前胚胎遺傳學(xué)診斷(PGD)腫瘤的診斷與治療6.8

新一代測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)前篩查與診斷(NIPT)利用新一代DNA測(cè)序技術(shù)對(duì)母體外周血中游離的母體及胎兒的DNA片段進(jìn)行測(cè)序，檢測(cè)胎兒是否患三大染色體疾病21 三體綜合征18 三體綜合征13 三體綜合征具有無創(chuàng)傷和準(zhǔn)確性高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可以檢測(cè)分析其它染色體微缺失等結(jié)構(gòu)異常。6.8

新一代測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用遺傳病診斷染色體病單基因遺傳病多基因遺傳病線粒體遺傳病體細(xì)胞遺傳病6.8

新一代測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用遺傳病診斷629種單基因遺傳病杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良(DMD)結(jié)節(jié)性硬化癥(TSC)地中海貧血癥(Thalassemia)先天性白內(nèi)障(Congenital Cataract)··········6.8

新一代測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用植入前胚胎遺傳學(xué)診斷(PGD)在體外受精過程中，對(duì)具有遺傳風(fēng)險(xiǎn)患者的胚胎進(jìn)行種植前活檢和遺傳學(xué)分析，以選擇無遺傳學(xué)疾病的胚胎植入宮腔，從而獲得正常胎兒的診斷方法，可有效地防止有遺傳疾病患兒的出生。6.8

新一代測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用植入前胚胎遺傳學(xué)診斷(PGD)目前有近200種單基因遺傳性疾病已采用PGD的方法來避免垂直傳遞β-地中海貧血(beta-thalassemia)囊性纖維化(cysticfibrosis)亨廷頓舞蹈病(Huntington’disease)強(qiáng)直性肌營(yíng)養(yǎng)不良癥(myotonicdystrophy)脆性X染色體綜合征(fragile

X

syndrome)非綜合征型聽力缺損(nonyndromic

hearing

impairment)6.8

新一代測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用腫瘤的診斷與治療高通量測(cè)序技術(shù)可以貫穿腫瘤的診斷分型、用藥指導(dǎo)、預(yù)后判定和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)：通過突變位點(diǎn)的測(cè)序分析，對(duì)腫瘤患者進(jìn)行分型，針對(duì)敏感位點(diǎn)尋找最優(yōu)的用藥方案，避免患者陷于不斷試藥的困境，真正做到精準(zhǔn)化治療。6.8

新一代測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用腫瘤的診斷與治療以晚期非小細(xì)胞肺癌( non-small cell lung cancer，NSCLC) 為例，目前臨床常用的靶向治療藥物易瑞沙、特羅凱、凱美納等均是表皮生長(zhǎng)因子受體( epidermal growth factorreceptor，EGFR) 酪氨酸激酶抑制劑( tyrosine kinaseinhibitors，TKIs) 。TKIs靶向治療敏感: EGFR基因發(fā)生19號(hào)外顯子缺失、21號(hào)外顯子L858R突變和18號(hào)外顯子G719X突變TKIs

耐藥: 20號(hào)外顯子770-775

位發(fā)生插入突變6.1

染色體結(jié)構(gòu)畸變檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)范圍細(xì)胞水平分子水平7.

染色體結(jié)構(gòu)異常檢測(cè)相關(guān)設(shè)備與軟件7.1

研究級(jí)顯微鏡顯微鏡鏡身基本要求：正置顯微鏡，可作明場(chǎng)、熒光觀察平場(chǎng)半復(fù)消色差物鏡10X、20X、40X、100X（APO）物鏡轉(zhuǎn)換器自動(dòng)記憶光強(qiáng)、光闌快速切換全自動(dòng)熒光轉(zhuǎn)盤，孔位數(shù)≥8可同時(shí)接7個(gè)激發(fā)塊窄帶專用熒光激發(fā)塊選配適當(dāng)熒光照明系統(tǒng)（氙燈）7.1

研究級(jí)顯微鏡LeicaDM6

BZeissAxio

ImagerA2OlympusBX63Nikon

EclipseNi-ESystemCoolSNAP

MYOCCDCameraQuantEM

512C（EMCCD）AndorNEO

SCMOS芯片類型CCDEMCCDSCMOS技術(shù)差別高分辨率，芯片靈敏度低，不適合微弱熒光信號(hào)采集分辨率低，靈敏度高，適合微弱熒光信號(hào)的采集新型研究級(jí)芯片，高速，高分辨率，高靈敏度像素值280萬26萬550萬分辨率1940×1460512×5122560×2160讀出速度6.3

幅/秒31.5幅/秒100幅/秒制冷溫度不制冷最大制冷溫度

-30

℃最大制冷溫度

-40

℃滿井電子容量12

000電子8500電子30000電子綜合評(píng)定不適合染色相關(guān)實(shí)驗(yàn)，靈敏度略低適合染色相關(guān)實(shí)驗(yàn)，靈敏度夠高，但是分辨率偏低適合染色相關(guān)實(shí)驗(yàn)高分辨率，高靈敏度7.2

CCD7.3

自動(dòng)化工作站特點(diǎn)：玻片自動(dòng)裝載與掃描自動(dòng)識(shí)別與拍攝動(dòng)態(tài)對(duì)焦數(shù)字化記錄多用戶監(jiān)控或結(jié)果復(fù)審7.3

自動(dòng)化工作站功能：核型配對(duì)熒光原位雜交（FISH）掃描平臺(tái)中期分裂相查找點(diǎn)計(jì)數(shù)比較基因組雜交（CGH）多色熒光原位雜交（M-FISH）靈活的核型配對(duì)AI染色體核型分析軟件（德國(guó)

LEICA）MetaSystems染色體分析系統(tǒng)（德國(guó)

ZEISS）ASI染色體分析軟件（以色列）軟件集成核型配對(duì)模塊熒光原位雜交模塊多色熒光原位雜交模塊比較基因組雜交模塊靈活的核型配對(duì)模塊Ikaros

染色體核型分析系統(tǒng)Isis

熒光成像系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件染色體核型分析軟件熒光原位分析軟件光譜核型分析軟件比較基因組雜交軟件性能特點(diǎn)AI專利的高分辨CGH軟件分析功能，比普通CGH提高三到四倍靈敏度，分辨率可以達(dá)到3M

bp，此外還具有強(qiáng)大的捕獲中和捕獲后圖像處理功能軟件模塊高度集成，其核心模塊包括中期掃描檢測(cè)、細(xì)胞信號(hào)分析、撥片數(shù)字化，以及稀少細(xì)胞檢測(cè)，選配模塊還包括自動(dòng)圖像采集、雙著絲粒分析、微核分析、彗星實(shí)驗(yàn)、Her2/

neu分析，以及組織FISH分析SKY采用光譜成像專利技術(shù)，對(duì)熒光染色后的染色體拍攝其光譜圖像，在光譜的基礎(chǔ)上進(jìn)行染色體識(shí)別，是目前為止精度，靈敏度最高的染色體分析技術(shù)。7.4

分析系統(tǒng)軟件8.

染色體結(jié)構(gòu)畸變的遺傳咨詢?nèi)旧w結(jié)構(gòu)畸變攜帶者多發(fā)性流產(chǎn)的婦女及其丈夫已知夫婦中有染色體異常（平衡易位、嵌合體等）原發(fā)閉經(jīng)和男女不育癥者家族中已發(fā)現(xiàn)染色體異常或先天畸形個(gè)體染色體結(jié)構(gòu)畸變患者智力發(fā)育不全、生長(zhǎng)遲緩，特殊聲音、容貌，多器官組織聯(lián)合發(fā)育異常（骨，心臟，神經(jīng)）8.1

染色體結(jié)構(gòu)畸變攜帶者染色體結(jié)構(gòu)畸變攜帶者具有平衡的結(jié)構(gòu)畸變的染色體但表型正常的個(gè)體。但是染色體僅是有位置的改變而沒有明顯的染色體片段的增減，通常不會(huì)引起明顯的遺傳效應(yīng)，對(duì)個(gè)體的發(fā)育一般無嚴(yán)重影響。8.2

常見染色體結(jié)構(gòu)畸變的遺傳咨詢易位

染色體平衡易位者在減數(shù)分裂時(shí)產(chǎn)生正常配子的可能性極小；

平衡易位常見分離方式為對(duì)位分離，正常配子產(chǎn)生概率遠(yuǎn)高于1/9；四射體空間構(gòu)象可能決定其分離方式。遺傳咨詢時(shí)，應(yīng)結(jié)合患者性別，參與易位的染色體及易位位點(diǎn)、形成的四射體構(gòu)象等具體因素，提供科學(xué)的咨詢信息易位羅伯遜攜帶者同源染色體羅伯遜易位者，應(yīng)勸其絕育；非同源染色體平衡易位者，可進(jìn)行懷孕，但需于孕中期取羊水細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)行產(chǎn)前診斷。如果流產(chǎn)，一般發(fā)生在孕2個(gè)月內(nèi)。8.2

常見染色體結(jié)構(gòu)畸變的遺傳咨詢易位以21號(hào)染色體為例D組染色體與21號(hào)染色體平衡易位攜帶者通過減數(shù)分裂可以形成6種配子，而受精后除不能發(fā)育者外，可以產(chǎn)生正常胎兒、易位型三體患兒和平衡易位攜帶者三種胎兒。理論上產(chǎn)出患兒風(fēng)險(xiǎn)為33.3%；實(shí)際上與雙親哪一方是攜帶者有關(guān)：母親為攜帶者，產(chǎn)出患兒風(fēng)險(xiǎn)為10%~15%；父親為攜帶者，產(chǎn)出患兒風(fēng)險(xiǎn)為5%或更低。8.2

常見染色體結(jié)構(gòu)畸變的遺傳咨詢易位以21號(hào)染色體為例G組染色體與21號(hào)染色體平衡易位若雙親之一為21q21q平衡易位攜帶者，就沒有可能娩出表型正常的胎兒，因?yàn)樗麄冎荒墚a(chǎn)生三體或單體的合子，不宜生育；若雙親之一為21q22q

平衡易位攜帶者，其遺傳后果與Dq21q相似，但父親為攜帶者時(shí)產(chǎn)生患兒的可能性更高8.2

常見染色體結(jié)構(gòu)畸變的遺傳咨詢倒位倒位攜帶者沒有遺傳物質(zhì)丟失，大多患病。倒位攜帶者生育后代時(shí)易導(dǎo)致配子形成障礙，或形成畸形配子，進(jìn)而引發(fā)流產(chǎn)、早產(chǎn)、畸形兒等。在減數(shù)分裂期中同源染色體配對(duì)會(huì)形成一個(gè)倒位環(huán)，經(jīng)過奇數(shù)交換，形成4種不同的配子：一種為正常染色體，一種為倒位染色體，另外