第21章基因诊断与基因治疗修改.ppt

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1、目目 录录第第 二二 十十 一一 章章基因诊断与基因治疗基因诊断与基因治疗Genetic Diagnosis and Gene Therapy目目 录录基因变异致病类型基因变异致病类型内源基因的变异内源基因的变异基因结构突变基因结构突变基因表达异常基因表达异常外源基因的入侵外源基因的入侵目目 录录第第 一一 节节 基基 因因 诊诊 断断Genetic Diagnosis目目 录录特点特点针对性强针对性强 特异性强特异性强灵敏度高灵敏度高 适应性强适应性强一、基因诊断的概念和特点一、基因诊断的概念和特点定义定义利用现代分子生物学和分子遗传学的技利用现代分子生物学和分子遗传学的技术和方法，直接检测

2、基因结构及其表达水平是术和方法，直接检测基因结构及其表达水平是否正常，从而对疾病作出诊断的方法。否正常，从而对疾病作出诊断的方法。目目 录录二、基因诊断常用技术方法二、基因诊断常用技术方法n限制性内切酶谱分析法限制性内切酶谱分析法nDNA限制性长度多态性限制性长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)分析分析 n等位基因特异寡核苷酸探针等位基因特异寡核苷酸探针(allele specific oligonucleotide,ASO)（一）核酸分子杂交技术（一）核酸分子杂交技术目目 录录（二）聚合酶链反应（二）聚合酶链反应 (PCR)

3、（三）基因测序（三）基因测序（四）基因芯片（四）基因芯片目目 录录Mst酶切位点酶切位点(GCTNAGG)5 3 正常基因正常基因5 3 突变基因突变基因1.15kb1.35kb镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析目目 录录0.2kb1.15kb1.35kb正常人正常人突变携带着突变携带着患者患者镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析目目 录录RFLP分析法分析法目目 录录PCR/单链构象多态性分析单链构象多态性分析(single strand conformation polymorphism,SSCP)P

4、CR产物变性后，经聚丙烯酰胺凝胶电泳，正产物变性后，经聚丙烯酰胺凝胶电泳，正常基因和变异基因的迁移位置不同，借此可分析确常基因和变异基因的迁移位置不同，借此可分析确定致病基因的存在。定致病基因的存在。目目 录录正常人正常人纯合突变纯合突变杂合突变杂合突变Leber 病患者病患者 PCR/SSCP分析分析+目目 录录三、基因诊断的应用三、基因诊断的应用n遗传疾病遗传疾病n肿瘤肿瘤n感染性疾病，传染性流行病感染性疾病，传染性流行病n判断个体疾病易感性判断个体疾病易感性n器官移植组织配型器官移植组织配型n法医学中个体识别、亲子鉴定法医学中个体识别、亲子鉴定目目 录录第第 二二 节节 基基 因因 治治

5、 疗疗Gene Therapy目目 录录定义定义早期早期是指用正常的基因整合入细胞基因组，是指用正常的基因整合入细胞基因组，以校正和置换致病基因的一种治疗方法。以校正和置换致病基因的一种治疗方法。目前目前广义上来讲是指将某种遗传物质转广义上来讲是指将某种遗传物质转移到患者细胞内，使其在体内发挥作用，以移到患者细胞内，使其在体内发挥作用，以达到治疗疾病目的的方法。达到治疗疾病目的的方法。一、基因治疗的概念一、基因治疗的概念目目 录录基因治疗的基本方法基因治疗的基本方法基因矫正基因矫正 (gene correction)基因置换基因置换 (gene replacement)基因增补基因增补 (ge

6、ne augmentation)基因失活基因失活 (gene inactivation)目目 录录几种常见的基因失活技术几种常见的基因失活技术 反义核酸技术反义核酸技术 核酶技术核酶技术 三链技术三链技术 干扰干扰RNA（RNAi）技术）技术基因治疗的其他方法：基因治疗的其他方法：如如“自杀基因自杀基因”的应用，基因疫苗等的应用，基因疫苗等目目 录录干扰RNA技术的特点n干扰因子前身为干扰因子前身为dsRNAdsRNA而不是而不是ssRNAssRNA，因而不，因而不易降解；易降解；n序列特异性抑制序列特异性抑制mRNAmRNA和蛋白质的表达；和蛋白质的表达；n只有效作用于外显子，而对内含子无影

7、响；只有效作用于外显子，而对内含子无影响；n具有高效性、长期性（可影响下两代）；具有高效性、长期性（可影响下两代）；n可通过细胞屏障而发挥作用。可通过细胞屏障而发挥作用。目目 录录基因疫苗的特点和原理n基因疫苗主要指基因疫苗主要指DNADNA疫苗；疫苗；n毒副作用低，易操作，易储存，价格低；毒副作用低，易操作，易储存，价格低；n主要原理：将编码外源性抗原的基因插入到含主要原理：将编码外源性抗原的基因插入到含真核表达系统的质粒上，将质粒直接导入人或真核表达系统的质粒上，将质粒直接导入人或动物体内，让其在宿主细胞中持续表达抗原蛋动物体内，让其在宿主细胞中持续表达抗原蛋白，诱导机体产生免疫应答。白，

8、诱导机体产生免疫应答。目目 录录二、基因治疗的基本程序二、基因治疗的基本程序治疗性基因的选择治疗性基因的选择基因载体的选择基因载体的选择靶细胞的选择靶细胞的选择基因转移基因转移外源基因表达的筛检外源基因表达的筛检 利用在体中的标记基因利用在体中的标记基因回输体内回输体内病毒载体病毒载体非病毒载体非病毒载体体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞间接体内疗法间接体内疗法直接体内疗法直接体内疗法目目 录录目目 录录三、基因治疗的应用与展望三、基因治疗的应用与展望应用应用展望展望遗传性疾病、心血管疾病、肿瘤、遗传性疾病、心血管疾病、肿瘤、感染性疾病、神经系统疾病感染性疾病、神经系统疾病进一步寻找切实有效的基因进

9、一步寻找切实有效的基因精密调控外源基因在人体内的表达精密调控外源基因在人体内的表达体细胞移植和重建的生物学研究体细胞移植和重建的生物学研究减少外源基因对机体的不利影响减少外源基因对机体的不利影响目目 录录基因治疗病种必须符合的条件基因治疗病种必须符合的条件已经在已经在DNA水平上明确了该病为单基因缺陷疾病；水平上明确了该病为单基因缺陷疾病；仅限于体细胞的基因治疗；仅限于体细胞的基因治疗；基因治疗的靶细胞可以从病人机体获取、培养，基因治疗的靶细胞可以从病人机体获取、培养，并进行遗传操作后，再回输患者体内；并进行遗传操作后，再回输患者体内；治疗效果必须胜过对病人的危害；治疗效果必须胜过对病人的危害；表达水平无需严格调控即可使疾病得以改善且无表达水平无需严格调控即可使疾病得以改善且无副作用；副作用；人体基因治疗计划必须经过动物实验证明符合严格人体基因治疗计划必须经过动物实验证明符合严格的标准。的标准。