南方医科大学：《生物化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）基因诊断 Gene Diagnosis

基因诊断 Gene diagnosis

1 基因诊断 Gene Diagnosis

第一节基因诊断技术 第二节基因诊断方法及实例

2 第一节 基因诊断技术 第二节 基因诊断方法及实例

基因诊断： 利用分子生物学技术从DNA水平检测人类疾病 的基因改变，又称DNA分析法。 传统的诊断：表现型→基因型 基因诊断：基因型→表现型 (逆向诊断)

3 基因诊断： 利用分子生物学技术从DNA 水平检测人类疾病 的基因改变，又称DNA分析法。 传统的诊断：表现型→基因型 基 因 诊 断：基因型→表现型 （ 逆向诊断）

十基因诊断的特征： 1不受材料来源影响 外周血、活体穿刺组织、孕妇外周血、血斑等 2症状前诊断 尤其对于一些延迟显性疾病如untingtong舞蹈病 3产前诊断 避免患儿出生，提高人口质量 g

4 基因诊断的特征： 1 不受材料来源影响 外周血、活体穿刺组织、孕妇外周血、血斑等 2 症状前诊断 尤其对于一些延迟显性疾病如Huntingtong舞蹈病 3 产前诊断 避免患儿出生，提高人口质量

第一节基因诊断技术 变性 当有酸、碱、热及某些变性剂（如尿素、乙醇、甲酰胺、胍等）等 变性因素存在时，DNA分子双链间的氢键断裂，解离成两条无规 则的卷曲状单链DNA,此现象称为变性denaturation)。 复性 去除变性因素后，单链DNA能通过碱基互补重新结合成稳定的双 链螺旋结构，此过程称为复性(renaturation)。 high temp c001 0砂 or high O pH DH DNA double helices denaturation to renaturation restores single strands DNA double helices (nucleotide pairs (nucleotide pairs re-formed) broken)

5 变性 当有酸、碱、热及某些变性剂（如尿素、乙醇、甲酰胺、胍等）等 变性因素存在时，DNA分子双链间的氢键断裂，解离成两条无规 则的卷曲状单链DNA，此现象称为变性denaturation）。 复性 去除变性因素后，单链DNA能通过碱基互补重新结合成稳定的双 链螺旋结构，此过程称为复性（renaturation）。 第一节 基 因 诊 断 技 术

加热使DNA变性是实验室最常用的方法，称为热变性，DNA热 变性发生在一个狭窄的温度范围内。通常将DNA变性达到50%时 (即增色效应达到一半时)的温度称为解链温度或熔解温度 (melting temperature）,用Tm表示。 退火(annealing):热变性DNA在缓慢冷却时，可以复性，这 种复性称为退火。 ● “淬火”（quench):将热变性的DNA骤然冷却时，DNA不 可能复性，这是由于温度突然降低，单链DNA分子失去碰撞的机 会，因而不能复性，仍然保持单链变性的状态。将热变性DNA骤 然冷却的处理过程叫“淬火”。 利用“淬火”的原理，在用同位素标记的双链DNA片段进行分子 杂交时，为获得单链的杂交探针，可将装有热变性DNA溶液的试 管直接插入冰浴，使溶液在冰浴中骤然冷却至0°℃。 6

6 ⚫ 加热使DNA变性是实验室最常用的方法，称为热变性，DNA热 变性发生在一个狭窄的温度范围内。通常将DNA变性达到50%时 （即增色效应达到一半时）的温度称为解链温度或熔解温度 （melting temperature），用Tm表示。 ⚫ 退火（annealing）：热变性DNA 在缓慢冷却时，可以复性，这 种复性称为退火。 ⚫ “淬火”（quench）：将热变性的DNA 骤然冷却时，DNA不 可能复性，这是由于温度突然降低，单链DNA 分子失去碰撞的机 会，因而不能复性，仍然保持单链变性的状态。将热变性DNA骤 然冷却的处理过程叫“淬火” 。 ⚫ 利用“淬火”的原理，在用同位素标记的双链DNA片段进行分子 杂交时，为获得单链的杂交探针，可将装有热变性DNA 溶液的试 管直接插入冰浴，使溶液在冰浴中骤然冷却至0℃

核酸分子杂交的基本原理 ·根据核酸变性和复性的原理，不同来 八入N不NN Denature DNA Denature DNA 源的DNA变性后，若这些异源DNA and adsorb to filter in solution 之间存在某些相同序列的区域，在退 火条件下则可形成DNA-DNA异源双 链；或将变性的单链DNA与RNA经 Dip filter in solution 复性处理可以形成DNA-RNA杂合双 链。这种不同来源的单链核酸分子在 合适的条件下，通过碱基互补形成双 Measure DNA bound to filter 链杂交体的过程称为核酸分子杂交 molecular hybridization ) 八八

7 核酸分子杂交的基本原理 ⚫ 根据核酸变性和复性的原理，不同来 源的DNA变性后，若这些异源DNA 之间存在某些相同序列的区域，在退 火条件下则可形成DNA-DNA异源双 链；或将变性的单链DNA与RNA经 复性处理可以形成DNA-RNA杂合双 链。这种不同来源的单链核酸分子在 合适的条件下，通过碱基互补形成双 链杂交体的过程称为核酸分子杂交 （molecular hybridization）

第一节基因诊断技术 礼DA 探针DA ↓限制性内切酶消化 凝弱性标己 琼脂糖电泳 泳动 加热变性 大分子量 小分子量 碱变性 昪猪整 克限赛熟 转移DNA 印迹杂交So 到膜上 洗版多余探针 放射自显影 压片

8 第一节 基 因 诊 断 技 术 Southern 印 迹 杂 交

基因诊断技术 A or za印迹杂交 A月日 labeled

9 基 因 诊 断 技 术 Northern 印迹杂交

基因诊断技术 97779 点样 8888 Probe-32P B888 检测 斑点杂交 B 88881 3

10 基 因 诊 断 技 术 斑 点 杂 交 点样 Probe- 32P 检测 A B 1 2 3 4