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重组DNA技术的应用


(6)基因芯片法(micro
array)又称为DNA 微探针
阵列。它是集成了大量的密 集排列的大量已知的序列探
针,通过与被标记的若干靶
核酸序列互补匹配,与芯片 特定位点上的探针杂交,利
用基因芯片杂交图象,确定
杂交探针的位置,便可根据 碱基互补匹配的原理确定靶 基因的序列。
(7) DNA序列分析对致病有关的DNA片段进 行序列测定,是诊断基因异常(已知和未知) 最直接和准确的方法。
⑷ 限制性内切酶图谱
(restriction map):如 果DNA突变后改变了某 一核酸限制性内切酶的 识别位点,使原来某一 识别位点消失,或形成 了新的识别位点,那么 相应限制性内切酶片段 的长度和数目会发生改 变。
⑸ 限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism ,RFLP):遗传连锁分析生物 个体间DNA的序列存在差异,据估计每100-200个 核苷酸中便有1个发生突变,这种现象称为DNA 多态性。
常用检测致病基因结构异常的方法有下列几种:
⑴ 斑点杂交:DNA样品的溶液被点在滤膜上,变性、
中和、干燥固定等。标记的探针直接和滤膜上的核酸杂
交,再用放射自显影或其他方法检测杂交结果。
⑵ 等位基因特异的寡核苷酸探针(Allele-specific Oligonucleotide Probe,ASO Probe)杂交:根据点突变位
立就被广泛应用,并取得了可喜的成果。
四、基因诊断的应用 (一)感染性疾病 感染性疾病的基因诊断方法与传统的诊断方法相比,具 有高度的敏感性和特异性,且简便、快捷。目前,商品 化的诊断试剂盒,已经在病毒、细菌、支原体、衣原体
、立克次体及寄生虫感染诊断中得到了广泛应用。应用
实时在线检测反应管中的荧光信号变化进行病原体DNA 的定量,结果更为准确可靠,产物检测始终在密闭状态
(三)恶性肿瘤 从根本上说,癌症是细胞水平上的一种遗传性紊乱,是一
种基因性疾病。从正常细胞发展成癌细胞,一个基本的变化
是细胞的生长失去控制。 相对于感染性疾病及单基因遗传病来说,肿瘤的基因诊断
2.RNA诊断 RNA诊断是以mRNA为检测对象,通过对待测基因 的转录产物进行定性、定量分析,确定其剪接、加工的 缺陷及外显子的变异,以判断基因转录效率的高低,以 及转录物的大小及正常与否,从而对疾病做出诊断。
(1) RNA印迹(northern blotting)RNA印迹是检测基
因是否表达,表达产物mRNA的大小的可靠方法,根
下进行,有效地解决了产物污染这一难题。基因诊断还
可检出病毒变异或因机体免疫状态异常等原因不能测出 相应抗原和抗体的病毒感染。
1 病原体诊断 (1)病毒性感染 多种病毒性感染都可采用基因诊断检测相应的病原体,
基因诊断则可直接检测病毒本身,具有高度敏感,快速准确
等独特的优越性。 (2)细菌性感染
可应用基因诊断检测多种致病性的细菌,传统的实验室
的病原体,也能检出潜伏的病原体;既能确定既往感染
,也能确定现行感染;既能诊断普通菌株或病毒,也能 检出变异株;同时,能对那些不容易体外培养(如产毒
性大肠杆菌)和不能在实验室安全培养(如立克次体)
的病原体作出诊断,所以大大扩大了诊断范围。
三、基因诊断的方法 三十多年来,DNA诊断技术取得了飞速的发展,建 立了以核酸分子杂交、聚合酶链反应(PCR)和序列分 析为基础的多种多样的检测方法,这些检测方法可以用 于遗传疾病、肿瘤、传染性疾病等的诊断。 1. 基因诊断的常用方法
相关基因信息,对临床用药提供最佳依据。
总之,基因诊断技术在医学领域的应用已越来越被人们 所认识,它在进行传染病疫情监测病原体诊断、治疗药物选
择和疗效检测等方面具有十分重要的作用,必将为传染病的
防控和诊治做出重大贡献。
(二)遗传疾病
基因诊断本身是在分子遗传学的基础上发展起来的,
在遗传病的诊断方面成绩最为突出,也最有发展前途, 对许多已明确致病基因及其突变类型的遗传病诊断效果 良好。依据造成遗传性疾病的原因又可以将其区分成: 单一基因缺陷的遗传疾病、染色体变异所引起的遗传疾 病及由多重基因共同影响所造成的遗传疾病及线粒体基 因的变异所引起的疾病。
据杂交条带的强度,可以判断基因表达的效率。
(2)RT-PCR是一种检测基因表达产物mRNA灵敏的方
法,若与荧光定量PCR结合可对RT-PCR产物量进行准确
测定。 (3)mRNA差异显示PCR技术(DDRT-PCR):是在转
录水平上研究基因表达差异的有效方法。该技术在分析
基因表达差异、绘制遗传图谱、分离特异性表达基因和 临床诊断遗传疾病等方面具有特殊的优势,因此一经建
诊断依赖痰涂片镜检和结核杆菌的培养与鉴定,但阳性率不 高,所需时间长。目前应用PCR技术建立诊断方法,敏感度
可达到少至100个细菌的水平,通过拷贝存在的特异性重复
序列引物,既使菌株发生变异,也能准确检出。
2 治疗过程中的检测 (1)疗效监测:以PCR和基因芯片为主的核酸分析技术能 对核酸进行定量检测和变异分析,是疗效观察最好的检测手 段。 (2)药物基因组学:每个人由于遗传背景的不同,对药物 的利用、代谢及敏感性均有差异,采用基因芯片检测病人的
二、基因诊断的原理及特点 (一)基因诊断的原理
(二)基因诊断的特点 与传统的诊断方法比较,基因诊断有以下几个特点: (1)以探测基因为目标,属于“病因诊断”,针对性强 、特异性高; (2)由于检测技术十分敏感,故诊断灵敏度相当高; (3)由于基因探针或引物可为任何来源,任何种类,所 以适应性强,诊断范围广; (4)在感染性疾病的基因诊断中,不仅可检出正在生长
点上下游核苷酸序列,合成约15-20个左右的寡核苷酸片段,
其中包含发生突变的碱基,经放射性核素或地高辛标记后 作为探针,在严格杂交条件下,只有该点突变的DNA样本,
才出现杂交点,即使只有一个碱基不配对,也不可能形成
杂交点。
⑶ 单链构象多
态性(single
strand conformation polymorphism, SSCP):是一 种基于单链 DNA构象差别 的点突变检测 方法。
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