分子生物学技术在临床检验中的应用

分子生物学技术在临床检验中的应用Molecularbiologytechniquesinaclinicallab 为什么要用分子生物学技术诊断人体疾病?(Whydoweneedmolecularbiologytechniquesforclinicaldiagnosis?) 不同层次检验分析分子水平(molecular)生化水平(biochemistry)细胞水平(cell)组织水平(tissue)个体水平(individual)群体水平(population) 致病有机体人体内部系统自身紊乱（微生物寄生虫等）（如：malaria）原核真核胞膜、胞浆胞核（染色体等）蛋白、糖、脂核酸（DNA、RNA等）分子水平组织胞膜、胞浆（包括线粒体等），胞核（染色体等）蛋白、糖、脂核酸（DNA、RNA等-）化学物、空气等机体水平(组织）细胞水平亚细胞结构细胞人体疾病HumanDiseasemicroRNA,siRNA外伤Trauma 什么是分子生物学？Whatdoesmolecularbiologymean?Molecularbiologyisthestudyofbiologyatamolecularlevel.Thefieldoverlapswithotherareasofbiologyandchemistry,particularlygeneticsandbiochemistry.MolecularbiologychieflyconcernsitselfwithunderstandingtheinteractionsbetweenDNA,RNAandproteinbiosythesisandlearninghowtheseinteractionsareregulated ExpressioncloningPolymerasechainreaction(PCR)GelelectrophoresisSouthernblottingNorthernblottingWesternblottingSequencingLinkageanlysisArraysAllelespecificoligonucleotideAbandonedtechnology什么是分子生物学技术？Whataretechniquesofmolecularbiology? 分子生物学技术字在临床检验中的应用1.感染性疾病中应用2.人类疾病相关基因的检查3.肿瘤的检测(differentiate)、预防和治疗（包括疗效观察）4.pharmacogenomics5.组织配型HLA2Ⅱ（DR、Q……）6.亲子鉴定7.法医鉴定 ClevelandClinicalFoundation ARUP 遗传性疾病的类型1.Chromsomaldisease2.Single-genedisease,monogenicdiseaseAutosomaldominantinheritance,ADAutosomalrecessiveinheritance,ARX-linkeddominantinheritance,XDX-linkedrecessiveinheritance,XRY-linkedinheritance 3.Polygenicdisease,Multifactorialdisease(1)A.Majorgene+othergenes+otherfactorsB.Manyminorgene+otherfactors(2)Veryimportant,includingalotofcommondiseases(3)ResearchmethodsPopulationgenetics,STRlinkageanalysis,SNPs4.Mitochondrialgenicdisease,mtDNA5.Somaticcellgeneticsdisease遗传性疾病的类型（续） DNA分子结构改变-基因突变1.Chromosomeaberration2.GenemutationPointmutationDeletionInsertionTandemrepeat 基因突变的类型1.transitionortransversionsame–sensemutationmissensemutationnon-sensemutationterminationcodonmutation2.Frameshiftmutationa(includingsomesplicingmutations)3.Condonmutation(Condoninsertionorinsertion)4.Mispairedsynapsisandunequalcrossing-over-Fusiongene5.Dynamicmutation 3.Condonmutation(Condoninsertionorinsertion)4.Mispairedsynapsisandunequalcrossing-over-Fusiongene5.Dynamicmutation基因突变的类型(续） 疾病相关基因的检查细胞遗传学（Cytogenetics）分子遗传学（MolecularGenetics） 细胞遗传学（Cytogenetics）是遗传学的一个分支主要研究染色体和细胞分裂(Chromosomesandcelldivision)常用的分析技术包括G带染色(G-banded)等和分子细胞遗传学技术(MolecularCyrogenetics)如FISH(Fluorescentinsituhybridization)和CGH(Comparativegenomichybridization) Humanmalekaryotype Ametaphasecellpositiveforthebcr/ablrearrangementusingFISH Interphasecellspositiveforat(9;22)rearrangement 分子遗传学（Cytogenetics）Moleculargeneticsisthefieldofbiologywhichstudiesthestructureandfunctionofgenesatamolecularlevel.Thefieldstudieshowthegenesaretransferredfromgenerationtogeneration.Moleculargeneticsemploysthemethodsofgeneticsandmolecularbiology.Itisso-calledtodifferentiateitfromothersubfieldsofgeneticssuchasecologicalgeneticsandpopulationgenetics. Animportantareawithinmoleculargeneticsistheuseofmolecularinformationtodeterminethepatternsifdescent,andthereforethecorrectscientificclassificationoforganisms:thisiscalledmolecularsystematics.Alongwithdeterminingthepatternofdescendants,moleculargeneticshelpsinunderstandinggeneticsmutationsthatcancausecertaintypesofdisease.Throughutilizingthemethodsofgeneticsdiscoversthereseasonswhytraitsarecarriedonandhowandwhysomemaymutate.分子遗传学（Cytogenetics）(续） 分子遗传学技术（Techniquesofmolecularbiology）ForwardgeneticsReversegeneticsGeneTherapyTechniquesinmoleculargeneticsAmplification:PCRandcloningDNAinbacteriaSeparationanddetection:cellculture,DNAIsolation,mRNAisolationThemoleculargeneticsproject基因表达定量 检查突变的方法SSCPDGGEDHPLCDigestionPrime3′-ASODirectSequencingGenotyping(STR)Snapshot Pharmacogenomics简介 疾病相关基因检查的质量控制1.检查灵敏度2.检查特异性3.准确性4.质量控制 疾病相关基因检查的未来展望 遗传基因几乎与所有人类疾病相关医学科学的发展使感染性疾病和营养性因素所致疾病的发病率越来越低，并被逐渐控制。医学工作者的注意力已转向遗传性疾病的防治。随着人类遗传学和医学遗传学的发展，人们已认识到遗传因素存在于除外伤以外几乎所有的疾病之中。遗传学也已渗透到医学各学科领域,其中包括疾病基因诊断的临床应用。 我国单基因疾病基因的检查现状与未来方法学需要大量的疾病基因鉴定工作需要大量的病例的基因突变分析分析（Mutationscreening)建立完善的疾病基因及其突变数据库国家FDA公认的检查方法 涉及的病人多，更为复杂基础研究刚刚起步，还有大量的工作要做最终建立一个疾病的多基因检查模型我国多基因疾病基因的检查现状与未来