基因诊断技术

更新时间:2023-12-15 10:18

根据临床症状应用分子遗传学方法,抽取检测患者遗传物质的结构或表达水平的变化,可以辅助临床诊断的技术,称为基因诊断(gene diagnosis),又称为分子诊断(molecular diagnosis)。

基本技术

特点

针对直接病因诊断

特异性强,灵敏度高

适应性强,诊断范围广

目的基因是否处于活化状态均可,无组织和发育特异性

在感染性疾病的基因诊断中,可检测正在生长的病原体或潜伏病原体

样本

可以是任何有核细胞,包括:

1.外周血白细胞、口腔黏膜细胞

2.活检标本、石腊包埋的组织块

3.沉淀细胞(唾液、痰液、尿液)

4.羊水细胞、绒毛细胞、 进入母体循环的胎儿细胞

(应用PCR,样本可微量化到一个细胞)

前提

被检测基因是否已在染色体上定位;

被检测基因结构是否明确;

被检测基因已知的突变类型;

被检测基因有无紧密连锁的 DNA多态标记;

被检基因的功能及其在疾病发生发展中的作用

步骤

基因诊断技术的步骤图。

内容

基因突变的检测

基因连锁分析

基因表达的分析

诊断基本技术

核酸分子杂交

聚合酶链反应

连接酶链反应

DNA测序

⑤基因芯片技术

核酸杂交

是一种从核酸分子混合液中检测特定大小的核酸分子的传统方法。核酸杂交反应是一对一的反应,即膜上有一个被检测分子时,相应就有一个标记的探针分子与它杂交。

其原理是核酸变性和复性理论。即双链的核酸分子在某些理化因素作用下双链解开,而在条件恢复后又可依碱基配对规律形成双链结构。杂交通常在一支持膜上进行,因此又称为核酸印迹杂交。

根据检测样品的不同,核算杂交又被分为DNA印迹杂交(Southern blot)、RNA印迹杂交(Northern blot)、点杂交和原位杂交。

聚合酶链反应

用聚合酶链反应来扩增靶分子以特异性地增加靶分子量,达到提高敏感性的目的。

DNA测序

目前在实验室手工测序常用Sanger双脱氧链终止法。Sanger法就是使用DNA聚合酶和双脱氧链终止物测定DNA核苷酸序列的方法。它要求使用一种单链的DNA模板或经变性的双链DNA模板和一种恰当的DNA合成引物。其基本原理是DNA聚合酶利用单链的DNA模板,合成出准确互补链,在合成时,某种dNTP换成了ddNTP(2′,3′–双脱氧核苷三磷酸),这时,DNA聚合酶使ddNTP渗入到寡核苷酸链的3′末端,导致无3′–OH的核苷酸无法继续与其他核苷酸连接而终止了DNA链的生长。双脱氧核苷酸的种类不同,掺入的位置不同,就造成了在不同的位置终止的长度不等的互补链。通过掺入的放射性核苷酸结合聚丙烯酰胺凝胶电泳,即可读出模板DNA的互补链序列。

基因芯片技术

基因芯片技术是近年来发展十分迅速的大规模、高通量分子检测技术。其基本原理是核酸杂交,其基本过程是将许多特定的寡核苷酸片段或基因片段作为探针,有规律的排列固定于支持物上,形成矩阵点。现在的技术可以做到在25px2上排列成千上万个“点”。样品DNA/RNA通过PCR扩增、体外转录等技术掺入荧光标记分子,然后按碱基配对原理进行杂交,再通过荧光检测系统等对芯片进行扫描,并配以计算机系统对每一探针上的荧光信号做出比较和检测,得出所要的信息。

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