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1、,第 二 十 一 章,基因诊断与基因治疗 Genetic Diagnosis and Gene Therapy,基因变异致病类型,内源基因的变异 基因结构突变 基因表达异常,外源基因的入侵,第 一 节 基 因 诊 断 Genetic Diagnosis,特点 针对性强 特异性强 灵敏度高 适应性强,一、基因诊断的概念和特点,定义 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。,二、基因诊断常用技术方法,限制性内切酶谱分析法 DNA限制性长度多态性(restriction fragment length polymorphism, R
2、FLP)分析 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,(二)聚合酶链反应 (PCR) (三)基因测序 (四)基因芯片,Mst酶切位点(GCTNAGG),5,3,正常基因,突变基因,1.15kb,1.35kb,镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析,0.2kb,1.15kb,1.35kb,正常人,突变携带着,患者,镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析,RFLP分析法,PCR/单链构象多态性分析 (single strand conformation polymorphism, SSCP) PCR产物变性后
3、,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,借此可分析确定致病基因的存在。,正常人,纯合突变,杂合突变,Leber 病患者 PCR/SSCP分析,+,三、基因诊断的应用,遗传疾病 肿瘤 感染性疾病,传染性流行病 判断个体疾病易感性 器官移植组织配型 法医学中个体识别、亲子鉴定,第 二 节 基 因 治 疗 Gene Therapy,定义 早期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。,目前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,以达到治疗疾病目的的方法。,一、基因治疗的概念,基因治疗的基本方法 基因矫正 (gene correc
4、tion) 基因置换 (gene replacement) 基因增补 (gene augmentation) 基因失活 (gene inactivation),几种常见的基因失活技术,反义核酸技术 核酶技术 三链技术 干扰RNA(RNAi)技术,基因治疗的其他方法:如“自杀基因”的应用,基因疫苗等,干扰RNA技术的特点,干扰因子前身为dsRNA而不是ssRNA,因而不易降解; 序列特异性抑制mRNA和蛋白质的表达; 只有效作用于外显子,而对内含子无影响; 具有高效性、长期性(可影响下两代); 可通过细胞屏障而发挥作用。,基因疫苗的特点和原理,基因疫苗主要指DNA疫苗; 毒副作用低,易操作,易储
5、存,价格低; 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。,二、基因治疗的基本程序,治疗性基因的选择,基因载体的选择,靶细胞的选择,基因转移,外源基因表达的筛检 利用在体中的标记基因,回输体内,病毒载体 非病毒载体,体细胞 生殖细胞,间接体内疗法 直接体内疗法,三、基因治疗的应用与展望,应用,展望,遗传性疾病、心血管疾病、肿瘤、感染性疾病、神经系统疾病,进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 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,基因治疗病种必须符合的条件,已经在DNA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;,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;,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 的标准。,
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