遗传性疾病与分子生物学诊断ppt课件

遗传性疾病与分子生物学诊断1遗传性疾病与分子生物学诊断1遗传性疾病与分子生物学诊断2遗传性疾病第二讲遗传性疾病与分子生物学诊断2一、概述一、概述基因基因的遗传与变异变异的积累引起生物的多态性，生物得以发展和进化。变异通过遗传保守性传给下一代，造成遗传性疾病的发生。人类的多数疾病与基因密切相关从基因水平探测、分析病因和疾病的发病机制，并采用针对性的手段矫正疾病紊乱状态，是基础医学和临床医学新的研究方向。遗传性疾病与分子生物学诊断3一、概述基因遗传性疾病与分子生物学诊断3基因基因变异致病可分异致病可分为两种主要两种主要类型：型：内源基因的内源基因的变异异外源基因的入侵外源基因的入侵遗传性疾病与分子生物学诊断4基因变异致病可分为两种主要类型：遗传性疾病与分子生物学诊断4内源基因的变异：内源基因的变异：由于先天遗传背景的差异和后天内、由于先天遗传背景的差异和后天内、外环境的影响，人类基因结构及其表达的各个环节都外环境的影响，人类基因结构及其表达的各个环节都可能发生异常，而导致疾病。可能发生异常，而导致疾病。表达异常表达异常 基因结构突变基因结构突变遗传性疾病与分子生物学诊断5内源基因的变异：由于先天遗传背景的差异和后天内、外环境的影响表达异常：表达异常：有些内源基因（如原癌基因）的表达异常则可能导有些内源基因（如原癌基因）的表达异常则可能导致细胞增生失控而发生肿瘤或其他类型紊乱。致细胞增生失控而发生肿瘤或其他类型紊乱。基因结构突变：基因结构突变：点突变、缺失或插入突变、染色体易位、基因点突变、缺失或插入突变、染色体易位、基因重排，基因扩增等。重排，基因扩增等。突变若发生在生殖细胞，可能引起各种遗传性疾病；突变若发生在生殖细胞，可能引起各种遗传性疾病；若发生在体细胞，则可导致肿瘤、心血管疾病等。若发生在体细胞，则可导致肿瘤、心血管疾病等。遗传性疾病与分子生物学诊断6表达异常：有些内源基因（如原癌基因）的表达异常则可能导致细胞 外源基因的入侵：外源基因的入侵：如各种病原体感染人体后，如各种病原体感染人体后，其特异的基因被带入人体并在体内增殖而引起其特异的基因被带入人体并在体内增殖而引起各种疾病。各种疾病。遗传性疾病与分子生物学诊断7外源基因的入侵：如各种病原体感染人体后，其特异的基因由多基因以及环境因子的相互作用引起的疾病兔唇（唇裂）、腭裂、脊柱裂等，其子女不患病的概率很高。遗传病仅由夫妻一方的一个缺陷基因即可发生，遗传病仅由夫妻一方的一个缺陷基因即可发生，也就是显性遗传病。也就是显性遗传病。如镰状细胞贫血是一种直接危及生命的血液病，如镰状细胞贫血是一种直接危及生命的血液病，子女发病的可能性为子女发病的可能性为25 遗传性疾病与分子生物学诊断8由多基因以及环境因子的相互作用引起的疾病遗传病仅由夫妻一方的蛋白质变异（分子病）病症血红蛋白镰状红细胞病珠蛋白珠蛋白生成障碍性贫血酶变异先天性代谢缺陷已糖激酶已糠激酶缺乏型溶血性贫血半乳糖-1-磷酸尿苷转移酶半乳糖血症酪氨酸酶白化病磷酸化酶激酶糖原贮积症-葡萄苷酸酶-葡糖苷酸酶缺乏症苯丙氨酸羟化酶苯丙酮尿症黄嘌呤氧化酶黄嘌呤尿症（或痛风）遗传性疾病与分子生物学诊断9蛋白质变异（分子病）病二、基因诊断的概念和特点二、基因诊断的概念和特点1基因诊断概念：利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法，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。2、基因诊断的特点：以基因作为检查材料和探查目标，针对性强。分子杂交技术选用特定基因序列作为探针，故具有很高的特异性。由于分子杂交和聚合酶链反应(PCR)技术都具有放大效应，故诊断灵敏度很高。适用性强，诊断范围广。检测目标可为内源基因也可为外源基因。遗传性疾病与分子生物学诊断10二、基因诊断的概念和特点遗传性疾病与分子生物学诊断10三、基因诊断的常用技术方法三、基因诊断的常用技术方法（一）核酸分子杂交原理：核酸分子杂交是指具有一定互补序列的核酸单链在液相或固液体系中按碱基互补配对的原则缔合成异质双链的过程。应用此技术可对特定DNA或RNA序列进行定性或定量检测。已知序列的DNA或RNA片段（探针）待检测的DNA或RNA遗传性疾病与分子生物学诊断11三、基因诊断的常用技术方法（一）核酸分子杂交遗传性疾病与分子建立在核酸分子杂交技术基础上的常用基因诊断方法有：（1）限制性内切酶酶谱分析法：利用限制性内切酶和特异性DNA探针来检测是否存在基因变异。当待测DNA序列中发生突变时会导致某些限制性内切酶位点的改变，其特异的限制性酶切片段的状态(片段的大小或多少)在电泳迁移率上也会随之改变，借此可作出分析诊断。遗传性疾病与分子生物学诊断12建立在核酸分子杂交技术基础上的常用基因诊断方法有：遗传性疾病镰状细胞贫血是镰状细胞贫血是珠蛋白基因第六个密码子发生单个碱基突变珠蛋白基因第六个密码子发生单个碱基突变(AT)，谷氨酸被缬氨酸，谷氨酸被缬氨酸取代所致。由于这一突变而使该基因内部一个取代所致。由于这一突变而使该基因内部一个Mst限制酶位点丢失。因此，将正常人限制酶位点丢失。因此，将正常人和带有突变基因个体的基因组和带有突变基因个体的基因组DNA用用Mst消化后，与消化后，与珠蛋白基因探针杂交。珠蛋白基因探针杂交。遗传性疾病与分子生物学诊断13镰状细胞贫血是珠蛋白基因第六个密码子发生单个碱基突变(A（2）DNA限制性片段长度多态性分析（RFLP）：DNA多态性：在人类基因组中，平均约200对碱基可发生一对变异(称为中性突变)，中性突变导致个体间核苷酸序列的差异。限制性片段长度多态性：不少DNA多态性发生在限制性内切酶识别位点上，酶解该DNA片段就会产生长度不同的片段。RFLP按孟德尔方式遗传，在某一特定家族中，如果某一致病基因与特异的多态性片段紧密连锁，就可用这一多态性片段作为一种“遗传标志”，来判断家庭成员或胎儿是否为致病基因的携带者。遗传性疾病与分子生物学诊断14（2）DNA限制性片段长度多态性分析（RFLP）：遗传性疾病（3 3）等位基因特异寡核苷酸探针杂交法）等位基因特异寡核苷酸探针杂交法(ASO)(ASO)根据已知基因突变位点的核苷酸序列，人工合成两种寡核苷酸探针:一种是相应于突变基因碱基序列的寡核苷酸(M)，一种是相应于正常基因碱基序列的寡核苷酸(N)。遗传性疾病与分子生物学诊断15（3）等位基因特异寡核苷酸探针杂交法(ASO)根据已知基因突若受检者DNA能与M杂交，而不能与N杂交，说明受检者是这种突变的纯合子；若受检者DNA既能与M结合，又能与N结合，说明受检者是这种突变基因的杂合子；若受检者DNA不能与M结合，但能与N结合，表明受检者不存在这种突变基因；患者DNA和M、N均不结合，提示其缺陷基因可能是一种新的突变类型。遗传性疾病与分子生物学诊断16若受检者DNA能与M杂交，而不能与N杂交，说明受检者是这种突（二）聚合酶链反应（二）聚合酶链反应（PCRPCR）PCR技术采用特异性的引物，能特异性地扩增出目的DNA片段。根据待测基因两端的DNA顺序设计出一对引物，经PCR反应将目的基因片段扩增出来，即可进一步分析判断致病基因的存在与否，并了解其变异的形式。遗传性疾病与分子生物学诊断17（二）聚合酶链反应（PCR）PCR技术采用特异性的引物，能特利用DNA缺失突变区域两侧5“和3端引物进行PCR扩增，再通过凝胶电泳观察扩增DNA片段的大小，可诊断中等程度的DNA片段(0515kb)的突变；用多对PCR引物同时进行PCR的多重PCR技术，可同时对某一特定基因的不同DNA区域进行缺失诊断。DNA指纹技术：检测的是基因组DNA中存在的一类特殊的数目可变串联重复多态性（VNTR）。遗传性疾病与分子生物学诊断18遗传性疾病与分子生物学诊断18PCR单链构象多态性分析(SSCP)：PCR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，可分析确定致病基因的存在。相同长度的单链DNA因其碱基序列不同，甚至单个碱基不同，都可能形成不同的空间构象，从而在电泳时泳动速率不同。遗传性疾病与分子生物学诊断19遗传性疾病与分子生物学诊断19Leber遗传性神经病患者是由于线粒体遗传性神经病患者是由于线粒体DNA第第11778位碱基位碱基(GA)突变突变所致。用所致。用PCR扩增线粒体扩增线粒体DNA相应片段，再作相应片段，再作SSCP分析。分析。遗传性疾病与分子生物学诊断20Leber遗传性神经病患者是由于线粒体DNA第11778位碱PCRASO法、PCRSSCP法、PCR/RFLP法、PCR限制酶谱法的联合应用可省去繁琐的杂交步骤，避免了放射污染，直接从电泳凝胶上即可读出结果。遗传性疾病与分子生物学诊断21遗传性疾病与分子生物学诊断21（三）基因测序（三）基因测序分离出患者的有关基因，测定出其碱基排列顺序，找出其变异所在，这是最为确切的基因诊断方法。基因芯片基因芯片以上以上检测方法方法DNA诊断断遗传性疾病与分子生物学诊断22（三）基因测序遗传性疾病与分子生物学诊断22RNA诊断：断：以以mRNA为检测对象的象的诊断方法断方法。RNA诊断断通通过对待待测基基因因的的转录产物物进行行定定性性、定定量量分分析析，可可确确定定其其剪剪接接、加加工工的的缺缺陷陷及及外外显子子的的变异；异；常用的方法：常用的方法：RNA斑点斑点杂交交Northern分析分析定量逆定量逆转录PCR等等遗传性疾病与分子生物学诊断23RNA诊断：以mRNA为检测对象的诊断方法。遗传性疾病与分子四、遗传性疾病及基因诊断四、遗传性疾病及基因诊断遗传性疾病与分子生物学诊断24四、遗传性疾病及基因诊断遗传性疾病与分子生物学诊断24case一2525岁地中海地区女性怀孕1212周，首次产前检查，此次为首次妊娠，主要关心胎儿发生其家族遗传的“血液”疾病的风险。病人有轻度贫血史，其兄弟严重贫血，需要经常输血，1010岁时死亡。内科医生告诉其贫血不需要补充铁，否认有任何的贫血症状。体检：符合1212周妊娠，血红蛋白显示低血红蛋白、小红细胞贫血（9g/dl)9g/dl)，电泳显示血红蛋白A2A2增高（4.0%4.0%）和致命性血红蛋白增高，符合轻度的地中海贫血症。绒毛膜取样检测胎儿是否受影响。遗传性疾病与分子生物学诊断25case一25岁地中海地区女性怀孕12周，首次产前检查，此次（一）血红蛋白分子病（一）血红蛋白分子病血红蛋白异常导致的分子病_珠蛋白结构基因的DNA分子结构异常所致。血红蛋白由四种珠蛋白肽链组成，它们分别是、和肽链，由它们不同的组合组成各种血红蛋白。除肽链的基因位于16号染色体外，其余、肽链的基因连锁在11号染色体。遗传性疾病与分子生物学诊断26（一）血红蛋白分子病血红蛋白异常导致的分子病_正常人的血红蛋白有三种：（1）HbA（22）：由2条链与2条链组成，占血红蛋白总量的95以上；（2）HbA2（22）：由2条链与2条链组成，占血红蛋白总量的23；（3）HbF（22）：由2条链与2条链，占血红蛋白总量的1左右。遗传性疾病与分子生物学诊断27正常人的血红蛋白有三种：遗传性疾病与分子生物学诊断27分类：异常血红蛋白病：表现为珠蛋白肽链结构改变，主要由于突变导致重要功能部位的氨基酸的置换，影响血红蛋白溶解度，稳定性及生物学功能；地中海贫血：特征是珠蛋白肽链合成速度降低，导致链和非链合成不平衡，结果多余的珠蛋白链沉积在红细胞膜上改变膜通透性和硬度，导致溶血性贫血。遗传性疾病与分子生物学诊断28分类：遗传性疾病与分子生物学诊断28 一类由于常染色体遗传性缺陷，引起珠蛋白链合成障碍，使一种或几种珠蛋白数量不足或完全缺乏，从而导致红细胞被溶解破坏的溶血性疾病。本病呈世界性分布，最早发现于地中海地区，最多见于地中海区域、中东地区、印度以及东南亚。我国则以广东、广西、贵州、四川为多，尤常见于苗、瑶、黎、壮等少数民族。地中海贫血地中海贫血遗传性疾病与分子生物学诊断29一类由于常染色体遗传性缺陷，引起珠蛋白链合成障碍，使遗传方式地中海贫血的遗传与性别无关，男胎女胎发病机率均等。夫妇双方若同为轻型地贫（即地贫基因携带者），怀孕以后，对子代的遗传几率是：1/4为正常胎儿，1/2为轻型地贫（同父母一样），而1/4为重型地贫患者。遗传性疾病与分子生物学诊断30遗传方式遗传性疾病与分子生物学诊断30遗传性疾病与分子生物学诊断31遗传性疾病与分子生物学诊断31如第16号染色体珠蛋白基因完全失效，链合成完全缺失称0地贫（或称地贫1）尚有部分链合成的称为+地贫（或称地贫2）组合成的不同综合症：0地贫基因纯合子（0地/0地）完全不能合成链，而合成HbBarts(4)导致死胎或新生儿死亡，称为Barts水肿胎儿；0地贫与+地贫基因双重杂合子（0地/+地），只有少量链合成，多余的链聚合为HbH(4)称为HbH病。地贫地贫遗传性疾病与分子生物学诊断32如第16号染色体珠蛋白基因完全失效，链合成完全缺失称0第11号染色体的珠蛋白基因完全不能链称0地贫能合成部分链的称+地贫0地贫基因纯合子（0地/0地）以及0地贫与+地贫基因双重杂合子（0地/+地）都表现为严重的溶血地贫的症状。地贫地贫遗传性疾病与分子生物学诊断33第11号染色体的珠蛋白基因完全不能链称0地贫地贫遗传发病的分子基础发病的分子基础1)基因缺失：珠蛋白的基因缺失所致地贫，已发现20多种，由于缺失的基因及部位的不同可导致不同珠蛋白链合成异常和不同类型的地贫。如缺失2和1基因3.7Kb片段，称为右侧缺失型，缺失2基因及其周围区域的一个4.2Kb片段，称为左侧缺失型。(2基因排列在左，1基因排列在右）。遗传性疾病与分子生物学诊断34发病的分子基础1)基因缺失：珠蛋白的基因缺失所致地贫，已2)单个碱基替代：分为两类生成极不稳定的异常血红蛋白：其结果异常链迅速降解，珠蛋白链的净生成实际上等于0。如HbIndianapolis112半胱氨酸（TGT）精氨酸（CGT）;或者妨碍Hb四聚体的生成，导致+地贫，如HbQuongSzeHb广西，125亮氨酸（CTG）脯氨酸（CCG）。遗传性疾病与分子生物学诊断352)单个碱基替代：分为两类遗传性疾病与分子生物学诊断35珠蛋白mRNAmRNA前体加工缺陷：A A、在靠近内含子的编码区若发生碱基替代，往往改变mRNAmRNA前体分子被剪接酶识别的部位，导致mRNAmRNA前体加工为mRNAmRNA的过程迟缓，甚至加工无效，如异常血红蛋白Hb E26Hb E26谷氨酸（GAGGAG）赖氨酸（AAGAAG）B B、有些地中海贫血基因的碱基替代发生在内含子，使mRNAmRNA剪接加工发生缺陷，形成异常的mRNAmRNA，导致+地贫。遗传性疾病与分子生物学诊断36珠蛋白mRNA前体加工缺陷：遗传性疾病与分子生物学诊断363）移码突变：由于碱基的插入或缺失，造成编码区阅读框的移位，形成不成熟的终止密码子，如中国人常见的突变类型Codon41/42(-4bp),Codon71/72(+A)等，均可导致0地贫。4）无义突变：指正常的密码子变为终止密码子，肽链合成提前终止，例如Codon17AAG（赖氨酸）UAG（终止密码），导致0地贫。遗传性疾病与分子生物学诊断373）移码突变：由于碱基的插入或缺失，造成编码区阅读框的移位，5）终止密码的突变和融合基因：由于终止密码突变生成肽链延长的异常血红蛋白HbConstantSpring等，均表现为+地贫，其分子机制是因为异常基因转录得到的mRNA不稳定，导致链合成减少，表现为+地贫。减数分裂时不同珠蛋白肽链的基因之间发生不等交换，结果造成某一珠蛋白基因同时融合两种不同珠蛋白基因的部分碱基，由此合成含有两种不同珠蛋白的氨基酸序列。遗传性疾病与分子生物学诊断385）终止密码的突变和融合基因：由于终止密码突变生成肽链延长的由基因重排引起的两种地中海贫血基因型：由基因重排引起的两种地中海贫血基因型：遗传性疾病与分子生物学诊断39由基因重排引起的两种地中海贫血基因型：遗传性疾病与分子生物学临床表现最轻者：终身不贫血，无症状轻者：多无自觉症状而不易察觉，常因体检时发现轻度贫血或家系分析时才诊断。介于这两者之间的贫血患者（临床多见）：具有低色素小红细胞和靶形红细胞，并有血红蛋白成分的各种改变。重型：多生长发育不良，常在成年前死亡。遗传性疾病与分子生物学诊断40遗传性疾病与分子生物学诊断40临床表现Barts水肿胎：常于怀孕中期开始发病，表现为胎儿全身水肿，心脏畸形，体腔积液，胎盘巨大而水肿，多于怀孕晚期死于宫内。即使能怀孕至足月，也多于出生后数分钟内死亡，而且孕妇常合并妊高征，胎盘早剥，子痫抽搐，产时或产后大出血等产科危重并发症。遗传性疾病与分子生物学诊断41临床表现遗传性疾病与分子生物学诊断41临床表现血红蛋白H病：与重型地贫表现相似或贫血症状稍轻，这两类地贫在胎儿期无特殊临床表现，可以怀孕至足月分娩，出生时与正常胎儿几无分别，多于生后6个月左右开始发病。表现为进行性溶血性贫血，血色素可低至2-4g/dl，肝脾肿大，脸色萎黄，苍白无力。遗传性疾病与分子生物学诊断42临床表现遗传性疾病与分子生物学诊断42基因诊断基因诊断1）地中海贫血DNA诊断：应用珠蛋白DNA探针，藉核酸分子杂交技术，根据杂交率便能测出胎儿-珠蛋白基因缺失程度（用羊水细胞提取液，可作产前诊断）。用DNA限制性内切酶谱分析技术，即用内切酶消化羊水细胞DNA，观察酶切图谱上特异的DNA片段的大小、有无，便可鉴定-珠蛋白的基因缺失情况。PCR+DNA测序可鉴别2或1基因的缺失。RNA诊断：RT-PCR技术，对-珠蛋白mRNA含量进行定量测定，可以鉴别各种类型地贫。遗传性疾病与分子生物学诊断43基因诊断遗传性疾病与分子生物学诊断432）地中海贫血DNA诊断：由于基因点突变或个别碱基的丢失或插入，这些突变往往不涉及限制性内切酶识别位点，所以一般不用DNA点杂交（硝酸纤维膜上进行杂交）或限制性酶谱分析。遗传性疾病与分子生物学诊断44遗传性疾病与分子生物学诊断442）地中海贫血DNA诊断主要应用：PCR/ASO探针法：即应用扩增DNA片段后直接与相应寡核苷酸探针杂交即可明确诊断突变的纯合子和杂合子。等位基因特异扩增法：一种非放射性核素非内切酶的直接检测已知点突变的基因分析法，尤适用于地贫高发区的筛选。PCR/RFLP连锁分析法：适用于地贫的产前诊断，利用HgiA1消化，具多态位点的扩增DNA可以被切割成65+45bp两片段，然后在家庭进行RFLP分析，父母均具110/65+45bp，患儿110bp，胎儿有65+45bp则可诊断为正常。遗传性疾病与分子生物学诊断45遗传性疾病与分子生物学诊断452）地中海贫血RNA诊断：珠蛋白mRNA含量测定。用RT-PCR技术进行珠蛋白定量可诊断0地贫，+地贫，而且可检测地贫杂合子。遗传性疾病与分子生物学诊断46遗传性疾病与分子生物学诊断463）异常血红蛋白病：DNA诊断：HbDPunjab是我国常见的异常血红蛋白病，其血红蛋白链121位密码子由GAA（谷氨酸）CAA（谷氨酰胺），改变EcoR1的一个识别位点，应用PCR的直接限制性酶谱分析即可诊断（正常40+104bp；杂合子144/104+40bp；纯合子144bp）。RNA诊断：珠蛋白mRNA的RT-PCR直接序列测定可准确鉴定出基因编码区的碱基变化，进而推导出肽链中相应氨基酸的改变。遗传性疾病与分子生物学诊断473）异常血红蛋白病：遗传性疾病与分子生物学诊断47二、先天性代谢缺陷病二、先天性代谢缺陷病遗传性疾病与分子生物学诊断48二、先天性代谢缺陷病遗传性疾病与分子生物学诊断48（一）苯丙酮尿症巨额的人生成本巨额的人生成本 特别烹制却难称美味的饮食特别烹制却难称美味的饮食美食是侵害他们智力发育的毒药美食是侵害他们智力发育的毒药遗传性疾病与分子生物学诊断49（一）苯丙酮尿症巨额的人生成本特别烹制却难称美味的饮食美食苯丙酮尿症（苯丙酮尿症（PKU）因患者尿中含大量苯丙酮酸）因患者尿中含大量苯丙酮酸而得名。而得名。病因是患者肝缺乏病因是患者肝缺乏苯丙氨酸羟化酶苯丙氨酸羟化酶，使由食物摄，使由食物摄入体内的苯丙酮酸不能正常代谢为酪氨酸。入体内的苯丙酮酸不能正常代谢为酪氨酸。大量的苯丙氨酸使旁路代谢活跃，经苯丙氨酸转大量的苯丙氨酸使旁路代谢活跃，经苯丙氨酸转氨酶作用生成苯丙酮酸。氨酶作用生成苯丙酮酸。遗传性疾病与分子生物学诊断50苯丙酮尿症（PKU）因患者尿中含大量苯丙酮酸而得名。遗传性疾遗传性疾病与分子生物学诊断51遗传性疾病与分子生物学诊断51遗传性疾病与分子生物学诊断52遗传性疾病与分子生物学诊断52PKUPKU的分子基础的分子基础迄今约3/4的导致中国人典型PKU的基因突变已查明，由11种不同的PAH基因点突变，致PAH活力下降或丧失。中国人PKU突变类型：外显子部位突变型频率3CGA(Arg111)UGA(Ter)10.05TTT(Phe161)TCT(Cys)1.06TAT(Tyr104)TGT(Lys)14.07CGA(Arg243)CAA(Gln)14.010TGG(Trp326)TAG(Ter)2.011TAG(Tyr356)TAA(Ter)7.012CGC(Arg413)CCC(Pro)9.0遗传性疾病与分子生物学诊断53PKU的分子基础遗传性疾病与分子生物学诊断53遗传性疾病与分子生物学诊断54遗传性疾病与分子生物学诊断54基因诊断基因诊断基因诊断和产前诊断主要采用DNA分析如PCR/ASO探针法（可明确诊断突变的纯合子和杂合子）和PCR/RFLP连锁分析法。如待测PKU家系基因突变类型未知或无RFLP信息，可采用PCR-SSCP技术（PCR扩增DNA多态性位点周围的片段，进行单链构象多态性SSCP）分析。遗传性疾病与分子生物学诊断55基因诊断基因诊断和产前诊断主要采用DNA分析遗传性疾病与正常与突正常与突变苯丙氨酸苯丙氨酸羟化化酶探探针与与PKU家系成家系成员的的DNA杂交交结果两个探果两个探针分分别与与PKU家系成家系成员的的DNA杂交，交，证实与正常探与正常探针杂交者交者为正常个体，正常个体，与突与突变探探针杂交者交者为患者，同患者，同时可与两个探可与两个探针杂交者交者为正常个体，但携正常个体，但携带突突变基因。此法已成功用于基因。此法已成功用于产前前诊断断遗传性疾病与分子生物学诊断56正常与突变苯丙氨酸羟化酶探针与PKU家系成员的DNA杂交结果HindIII 遗传性疾病与分子生物学诊断57HindIII遗传性疾病与分子生物学诊断57本病属常染色体隐形遗传主要临床特征：智能低下、精神神经症状、湿疹皮肤抓痕征及色素减少和鼠气味等。如果能得到早期诊断和早期治疗，则前述临床表现可不发生，脑电图异常也可得到恢复。低苯丙氨酸饮食疗法是目前治疗经典型PKU的惟一方法，治疗的目的是预防脑损伤。遗传性疾病与分子生物学诊断58本病属常染色体隐形遗传遗传性疾病与分子生物学诊断58遗传性疾病与分子生物学诊断59遗传性疾病与分子生物学诊断59遗传性疾病与分子生物学诊断60遗传性疾病与分子生物学诊断60（二）嘌呤代谢紊乱与痛风（二）嘌呤代谢紊乱与痛风遗传性疾病与分子生物学诊断61（二）嘌呤代谢紊乱与痛风遗传性疾病与分子生物学诊断61（二）嘌呤代谢紊乱与痛风（二）嘌呤代谢紊乱与痛风健康成年男子每天约生成尿酸600-700mg，其中60-70经肾排出，剩余约200mg排入肠道由细菌降解。体内尿酸池维持在1200mg尿酸水平。肾排出尿酸的机制是由于尿酸分子量小（168u），可全部经肾小球滤过，但至少有98被近曲小管重吸收，再经远曲小管主动分泌。肾每天约排出尿酸400-500mg（2.4-3.0mmol/L），相当于肾小球原滤液中含尿酸的4-5。遗传性疾病与分子生物学诊断62（二）嘌呤代谢紊乱与痛风健康成年男子每天约生成尿酸600-在血清尿酸浓度超过尿酸盐的溶解度时，就有可能尿酸钠的针状结晶沉淀于关节、肌腱、韧带、肾锥体的间质组织等软组织。足够数量的尿酸盐结晶可引起急性炎症反应，如沉积于关节腔，形成急性关节炎尿酸盐结晶被白细胞吞噬后，破坏溶酶体膜，使膜内酶释放损伤白细胞和周围组织，引起关节炎症状。表现为关节剧烈疼痛，反复发作痛风（gout）。痛风石痛风石沉积于软组织的结晶沉积于软组织的结晶 痛风结节痛风结节周围发生炎症反应周围发生炎症反应遗传性疾病与分子生物学诊断63在血清尿酸浓度超过尿酸盐的溶解度时，就有可能尿酸钠的针状结晶原发痛风可由于遗传所致的核苷酸代谢中次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）缺失所致，部分缺失时，临床表现为尿酸过多的痛风特征；当完全缺失时，表现为高尿酸血症、精神发育迟缓等特征的自毁容貌综合征。遗传性疾病与分子生物学诊断64原发痛风可由于遗传所致的核苷酸代谢中次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖HGPRT蛋白质分子为相同亚基的四聚体。HG-PRT基因定位于X染色体长臂远端，因此该病表现为X连锁。HGPRT基因有许多突变类型：点突变：如有的109位丝氨酸被亮氨酸代替，有的103位丝氨酸被精氨酸代替，1983年Wilson等发现一例DNA上的TagI限制性内切酶的切点发生突变，而失去酶切作用。基因发生缺失、重排：严重发病患者。遗传性疾病与分子生物学诊断65HGPRT蛋白质分子为相同亚基的四聚体。遗传性疾病与分子生物继发性痛风病因可能有大量服用葡萄糖、果糖与甘露糖，使体内嘌呤合成增加；多发性骨髓瘤、红细胞增多症、恶性贫血、牛皮癣和广泛转移的恶性肿瘤，使核蛋白转换率增快，而尿酸生成过多；细胞毒药物或放射治疗时，核酸分解亢进使尿酸盐进一步增高。遗传性疾病与分子生物学诊断66继发性痛风遗传性疾病与分子生物学诊断66遗传性疾病与分子生物学诊断67遗传性疾病与分子生物学诊断67遗传性疾病与分子生物学诊断68遗传性疾病与分子生物学诊断68低嘌呤饮食低嘌呤饮食将食物按嘌呤含量分为三类：第一类含嘌呤较少，每100100克含量5050毫克;第二类含嘌呤较高，100100克含5050100100毫克;第三类含嘌呤高的食物，100100克含10010010001000毫克。遗传性疾病与分子生物学诊断69低嘌呤饮食将食物按嘌呤含量分为三类：遗传性疾病与分子生物学诊低嘌呤食物：五谷杂粮、蛋类、奶类、水果、蔬菜；中嘌呤食物：肉类、豆类、海鲜；高嘌呤食物：豆苗、黄豆芽、芦笋、香菇、紫菜、动物内脏、鱼类。大量喝水：每日应该喝水20003000毫升，促进尿酸排出。遗传性疾病与分子生物学诊断70低嘌呤食物：五谷杂粮、蛋类、奶类、水果、蔬菜；遗传性疾病与分此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！遗传性疾病与分子生物学诊断71此课件下载可自行编辑修改，供参考！遗传性疾病与分子生物学诊断