基因诊断技术

可以辅助临床诊断的技术

根据临床症状应用分子遗传学方法，抽取检测患者遗传物质的结构或表达水平的变化，可以辅助临床诊断的技术，称为基因诊断（gene diagnosis），又称为分子诊断（molecular diagnosis）。

基本技术

特点

针对直接病因诊断

特异性强，灵敏度高

适应性强，诊断范围广

目的基因是否处于活化状态均可，无组织和发育特异性

在感染性疾病的基因诊断中，可检测正在生长的病原体或潜伏病原体

样本

可以是任何有核细胞，包括：

1.外周血白细胞、口腔黏膜细胞

2.活检标本、石腊包埋的组织块

3.沉淀细胞（唾液、痰液、尿液）

4.羊水细胞、绒毛细胞、进入母体循环的胎儿细胞

（应用PCR，样本可微量化到一个细胞）

前提

被检测基因是否已在染色体上定位；

被检测基因结构是否明确；

被检测基因已知的突变类型；

被检测基因有无紧密连锁的 DNA多态标记；

被检基因的功能及其在疾病发生发展中的作用

步骤

基因诊断技术的步骤图。

内容

基因突变的检测

基因连锁分析

基因表达的分析

诊断基本技术

①核酸分子杂交

②聚合酶链反应

③连接酶链反应

④DNA测序

⑤基因芯片技术

核酸杂交

是一种从核酸分子混合液中检测特定大小的核酸分子的传统方法。核酸杂交反应是一对一的反应，即膜上有一个被检测分子时，相应就有一个标记的探针分子与它杂交。

其原理是核酸变性和复性理论。即双链的核酸分子在某些理化因素作用下双链解开，而在条件恢复后又可依碱基配对规律形成双链结构。杂交通常在一支持膜上进行，因此又称为核酸印迹杂交。

根据检测样品的不同，核算杂交又被分为DNA印迹杂交（Southern blot）、RNA印迹杂交（Northern blot）、点杂交和原位杂交。

聚合酶链反应

用聚合酶链反应来扩增靶分子以特异性地增加靶分子量，达到提高敏感性的目的。

DNA测序

目前在实验室手工测序常用Sanger双脱氧链终止法。Sanger法就是使用DNA聚合酶和双脱氧链终止物测定DNA核苷酸序列的方法。它要求使用一种单链的DNA模板或经变性的双链DNA模板和一种恰当的DNA合成引物。其基本原理是DNA聚合酶利用单链的DNA模板，合成出准确互补链，在合成时，某种dNTP换成了ddNTP（2′，3′–双脱氧核苷三磷酸），这时，DNA聚合酶使ddNTP渗入到寡核苷酸链的3′末端，导致无3′–OH的核苷酸无法继续与其他核苷酸连接而终止了DNA链的生长。双脱氧核苷酸的种类不同，掺入的位置不同，就造成了在不同的位置终止的长度不等的互补链。通过掺入的放射性核苷酸结合聚丙烯酰胺凝胶电泳，即可读出模板DNA的互补链序列。

基因芯片技术

基因芯片技术是近年来发展十分迅速的大规模、高通量分子检测技术。其基本原理是核酸杂交，其基本过程是将许多特定的寡核苷酸片段或基因片段作为探针，有规律的排列固定于支持物上，形成矩阵点。现在的技术可以做到在25px2上排列成千上万个“点”。样品DNA/RNA通过PCR扩增、体外转录等技术掺入荧光标记分子，然后按碱基配对原理进行杂交，再通过荧光检测系统等对芯片进行扫描，并配以计算机系统对每一探针上的荧光信号做出比较和检测，得出所要的信息。

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