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昆明医学院第一附属医院生物治疗中心 第二部分： 基因检测与分子诊断 基因组: 生命的蓝图 未得病先吃药基因组医学家Venter博士从自己的基因组看未来 发现有4.1 million DNA 变异, 3,213,401 SNPs 22% 基因拷贝数变异 发现有3个心脏病高风险基因遗传自他患病的父亲 意外发现还有老年痴呆症基因 (并无家族史!) 开始服用 statins以及其它降低血液中胆固醇的药物, 以保护心脏和记忆力 （目前的测序技术） 1984： 30亿美元测定一个人类基因组 1994： 3亿美元测定一个人类基因组(1:10) 2004：3千万美元测定一个人类基因组(1:100) 2007：1百万美元测定一个人类基因组(1:3000) 未来目标：1000 美元测定一个人类基因组(1:3x106) 2009--新一代测序技术 基因诊断:是从基因水平阐明疾病的病因所在，是属于全新内容、全新技术和全新概念的实验室诊断方法 。 它是以DNA和RNA为诊断材料，通过检查基因的存在、缺陷和表达异常，对人体健康状态和疾病作出诊断的方法和过程。 什么是基因诊断: 基因诊断中常用的分子生物学技术 基因诊断中常用的技术主要包括： 1、核酸分子杂交； 2、DNA指纹 3、聚合酶链式反应(PCR)； 4、单链构象多态性检测(SSCP)； 5、限制酶酶谱分析； 6、DNA序列测序 7、DNA芯片技术。 遗传性疾病基因诊断 1. 直接诊断 直接诊断的前提是被检测基因必须已被克隆，基因的正常序列和结构已阐明。采用基因突变的诊断方法，通过各种分子生物学技术直接检测导致遗传性疾病发生的各种基因突变。 2. 间接诊断 在许多情况下，疾病的致病基因尚未被克隆而无法进行直接诊断，但若致病位点已在基因组中被定位，则可以采用间接诊断策略。即采用多态性连锁分析的方法，寻找具有基因缺陷的染色体，并判断被检者是否存在该条染色体的缺陷。间接诊断不是寻找DNA的遗传缺陷，而是通过分析DNA的遗传标记的多态性来判断被检者是否具有带致病基因的染色体，以判断被检者患病的可能性。 基因诊断在遗传性疾病中的临床应用 血红蛋白病:包括异常血红蛋白病、α-地中海贫血 和β-地中海贫血； 杜氏肌营养不良症(DMD)； 甲型血友病等等。 感染性疾病的基因诊断 感染性疾病是感染了某种病原体而引起的一类疾病。不论病原体是病毒、细菌或寄生虫，它们都具有特异的基因组。 对常见病原体的特异基因或DNA片段的组成特点现在可采用核酸分子杂交技术，针对病原体特异的核酸序列设计探针来进行杂交；或应用PCR技术扩增病原体基因的保守序列；或将核酸分子杂交技术与PCR技术联合应用。 这些方法能够对大多数感染性疾病作出明确的病原体诊断，及对潜伏感染或带菌者作出诊断，并能对病原体进行分类和分型鉴定。 肿瘤的基因诊断 1.检测肿瘤相关基因： 癌基因、抑癌基因、肿瘤转移基因、肿瘤转移抑制基因等基因的突变及表达异常。研究发现，大多数人类肿瘤如肺癌、乳腺癌、结肠癌、胰腺癌、胃癌等癌组织中都存在癌基因和(或)抑癌基因的缺失或点突变等改变，这些改变可作为某些肿瘤的基因标志。对癌基因和抑癌基因的检测，是目前肿瘤基因诊断的一个重要方面。 基因检测与肿瘤分子靶向治疗 Ras 基因的研究背景 自1982年Dr. Robert A. Weinberg等人发现人的膀胱癌细胞中有活化的H-ras基因后，引起了人们对ras癌基因在人类肿瘤发生发展过程中所起的作用的极大关注。 Ras基因属于GTase超家族，它包括三个功能基因：H-ras、K-ras和N-ras， K-ras基因位于人类染色体12p，编码一种具有GTP酶活性的小G蛋白，分子大小约35kb，是表皮生长因子受EGFR功能信号的下游分子，在膜受体到腺苷环化酶信号转导中起重要作用。ras蛋白通常在以活性的ras-GTP和无活性的ras-GDP两种结合状态间转化。 90%的K-ras基因突变位于2号外显子的第12和13密码子位点， 1%-4%为61和146密码子突变。 K-ras基因突变与结直肠癌的关系密切 K-ras基因的12位密码子（约82%）是结直肠癌肿最常见的突变位点。这种k-ras基因催化活性区的突变，导致RAS蛋白不依赖EGFR/HER受体激活而持续活化。这种活化突变将造成RAS信号通路的异常，影响细胞的生长，增殖和分化，促进细胞的恶性转化。