16SrRNA基因在临床上的应用进展

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(收稿日期:2005206228)(本文编辑:赵英卓)

16S rRNA 基因在临床上的应用进展

Progress in Clinical Application of 16S rRNA G ene

杨祖卿(综述)　尚世强(审校)

(浙江大学医学院附属儿童医院,杭州310003)

【摘要】　传统的细菌检测主要依靠血清学、生物化学、细菌形态学及细菌培养等方法进行分类鉴定,但前三者敏感性和特异性不高,后者费时且阳性率低。近10余年来分子生物学技术发展迅速,各种基因方法如DNA 杂交、质粒图谱和16S rRNA 序列分析等在临床上得到广泛应用。该文就近年来国外16S rRNA 在细菌学研究及其应用的一些新进展作一综述。 【关键词】　RNA ,核糖体,16S;　基因

【中图分类号】　Q522 【文献标识码】　A 【文章编号】100123512(2005)0420252204

16S rRNA 基因是细菌染色体上编码rRNA 的相对应的DNA 序列,存在于所有细菌及衣原体、立克次体、支原体、螺旋体、放线菌等原核生物的染色体基因中,不存在于病毒、真菌等非原核生物体内。16S rRNA 具有以下特点:(1)多拷贝。以多拷贝形式存在于细菌染色体基因组中;(2)多信息。编码基因由可变区和保守区组成,保守区为所有细菌共有,细菌间无差别;可变区具有属或种的特异性,可据此设计引物、探针。(3)长度适中。其编码基因长度约1500bp 。目前,几乎所有病原菌的16S rRNA 基因测序均已完成,因此被选为细菌病原体PCR 扩增部分或全部序列的目标[1]。1　研究方法

1.1　基因芯片技术　基因芯片技术也称DNA 微阵列(DNA arrays ),指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或

者直接将大量DNA 探针以点涂的方式有序地固化于支持物表面,然后与标记的样品杂交,通过对杂交信号的检测分析,即可得出样品的信号(基因序列或表达信息)。其突出特点在于高度的并行性、多样性、微型化和自动化。有时胶体电泳会得出模糊的结果,非特异的PCR 产物使电泳解释显得困难,而芯片杂交却不会

作者简介:杨祖卿(19762),男,浙江苍南人,在读硕士研究生,主要从事儿童感染性疾病的分子生物学研究。

为这一问题所困扰;短的产物和阵列杂交更有效,PCR 效果更好,因为芯片杂交不会受限于产物的长度以至不能鉴别[2]。

1.2　单链构象多态性分析　单链构象多态性分析的

基本原理是单链DNA 呈现复杂的构象,而这种立体构象主要是依靠单链内碱基配对等分子内相互作用维系的,当碱基发生改变时,必然会影响其构象改变。一旦变性,单链DNA 片段采用一种基于其序列上的特定构象,通过非变性凝胶电泳保持这种构象。这种情况导致了那些具有类似大小却有不同序列的PCR 产物在电泳移动度上有一个变化,这允许它们在检测点不需要完全测序就能区别开来[3]。聚丙稀酸胺凝胶电泳可敏锐地检测单链DNA 序列改变所导致的构象变化。小于400bp 的DNA 片段经变性、双链解链为单链条件下进行聚丙稀酸胺凝胶电泳,根据迁移率的改变可发现具有一个bp 变异的DNA 链。细菌16S rRNA 的保守区是理想的引物目标识别区,而可变区对种类鉴别是有用的。细菌的16S 核糖体基因证实种类特异的序列变异性导致一种DNA 片段构象很容易被单链构象多态性分析所证明。

1.3　荧光定量技术　T aq Man 技术的基本原理[4]是利

用T aq 酶的5′23′外切酶核酸活性,在普通引物5′端和3′端中添加一条荧光双标记探针,分别标记上荧光报

告基团(R)和淬灭基团(Q)。当这条探针保持完整时, R基团的荧光信号被Q基团抑制,一旦探针被切断,抑制作用消失,R基团的荧光信号就可以被检测到。该方法采用完全闭管检测,省去了对PCR产物的后处理,避免了交叉污染,结果判断由计算机完成,简化了操作步骤,并增加了结果的可靠性,检出拷贝数达103。Y ang等[5]发现,T aq Man PCR测定的理论极限是由细菌DNA的扩增序列稀释度决定的。其最低的检测限度定义为:当Ct(threshold cycle,每个反应管内的荧光信号达到设定的域值时所经历的循环数)与起始模板DNA关系成非线性时的模板DNA的数量。他们研究金黄色葡萄球菌DNA的系列稀释度,发现表示Ct与起始模板DNA关系之间的标准曲线在50ng～5pg之间时成线性关系,当DNA水平低于5pg时,这种关系就变成非线性关系。

1.4　末端限制性片段长度性多态分析　该法对标本中核酸的核糖体序列进行扩增,由于特异的限制性核酸内切酶作用在扩增的核糖体序列上位置的改变,末端限制性片段长度性多态分析(TRF LP)产生具有不同长度的片段,这些带有各种信息的片段被经典的荧光所标记,因此,在自动DNA测序仪上可以被检测出[6]。R ogers等[6]采用14个经支气管镜提取或痰的标本,对其细菌16S rRNA基因PCR产物扩增,然后用TRF LP 分析,发现12个不同的具有3～32个TRF LP条带的图形被鉴定出来,与培养结果相对应。在5名患者的103份16S rRNA基因克隆中,铜绿假单胞菌占首位(59%)。Christensen等[7]创建了末端限制性片段(TRF)图像数据库,内含从2860种不同细菌种类的序列信息所得的5899种已知的TRF图像,每个微生物的TRF图像通过比较片段大小就能确定。Marcello 等[8]在比较生化和气液色谱法的基础上对口腔消化链球菌属进行TRF LP,7种主要消化链球菌属产生不同的指纹图谱可以有效地区分开来。

1.5　16S rRNA直接测序法　细菌16S rRNA序列的轻微差异能用来分类[9]。Drancourt等[10]对临床上用常规标准方法花5年时间不能鉴别的微生物菌落采用16S rRNA基因序列分析,每种菌株产生1个大于1400 bp的序列,包括相对于基因库来说存在少于5个的模糊区;1404份菌株被检测,120份被认为是独特的(27份)或稀有的(文献报道少于10例的),11份被确认为新的菌株。因为所有的细菌种类至少有1个16S rRNA 基因拷贝,而且不受观察者的主观看法所影响,如果2个16S rRNA基因序列不同,那么就是不同的菌种。由此得出结论:16S rRNA序列分析为基础的细菌检测法在目前识别异常细菌引起的疾病上扮演着重要的角色。T eng等[1]用引物RW01和DG74扩增部分多形拟杆菌16S rRNA的片段,发现除了预期的362bp产物外还有意外的扩增子(547bp),此扩增子的存在可用来区分多形拟杆菌与相邻的种属;同时在这个547bp基因片段序列的基础上开发特异引物。这2种以PCR 为基础的测定方法显示具有相同的敏感性(88%)和特异性(100%)。

2　临床应用

2.1　新生儿败血症　1994年G reren等报道了分子技术如PCR已经成功地鉴定了大范围的微生物,包括细菌、酿母菌、病毒和原核生物。Jordan等[11]比较PCR 和BACTEC9240培养法,PCR的敏感性、特异性、阳性和阴性预期值分别为9610%,9914%,8819%和9918%。与传统的细菌培养法比较,采用PCR扩增细菌16S rRNA来检测细菌的方法不仅灵敏度高、检测耗时少,而且不受存在抗菌药物或其他抑菌物质的干扰,可在抗菌药物治疗开始后及治疗过程中检测出患者体内或病灶内是否存在细菌。Jansen等[12]采用一种简单、直接、用特异荧光标记的寡核苷酸探针进行全细胞杂交化验方法,结果显示,所有的探针除了金黄色葡萄球菌特异探针外都能取得1.000敏感度。Shang等[13]在16S rRNA基因保守区内设计引物,分别采用通用、革兰阳性和阴性探针,敏感度达到1×10-12g,PCR最小DNA检出量为1pg(约3个细菌),所检测细菌均获371bp的阳性DNA条带,不与人基因组DNA及病毒交叉反应,且进一步建立了PCR的反相杂交方法。30份健康血标本未见扩增产物,26份怀疑脓毒症或脑膜炎的临床标本(22份血液和4份脑脊液标本)扩增产物大小均为371bp,其中7种革兰阳性菌阳性标本的DNA只能与革兰阳性探针杂交;13种革兰阴性菌标本的DNA只能与革兰阴性探针杂交。

2.2　新生儿脑膜炎　新生儿脑膜炎临床特征通常不特异,脑脊液的分析既不敏感也不特异,细菌培养费时且敏感度低。其他实验室技术包括血清学和抗原检测等缺少足够的敏感性和特异性。PCR方法能提高脑膜炎诊断的敏感性、特异性和检测速度[11]。Matar等[14]收集46例细菌性脑膜炎的脑脊液标本,提取DNA,用通用引物RW01和DG74扩增16S rRNA基因的370bp 区域,然后用特异的引物如金黄色葡葡球菌、结核分支杆菌的引物进行不同的扩增反应来区分。结果显示, 46例标本中2例流感嗜血杆菌血培养阳性,其余皆阴性;而用通用引物有10例阳性,产生了370bp条带,暗示标本中细菌DNA的存在。同一份样本在种或属的水平上用特异性引物进行进一步的PCR鉴别,此项的PCR检测浓度最低到5CFU/ml,而血培养的检测最低

限度是150CFU/ml。

2.3　中央静脉导管感染　中央静脉导管(C VS)常用于药物、静脉内营养液体的输入,易受细菌特别是葡萄球菌感染,部分可引起真菌感染。对其诊断,以前的方法比较困难,因为存在抗生素的影响或侵入创口的样本导致栓塞,导管的移除等因素。Warwick等[15]通过采用16S rRNA定量技术来判断C VS的感染问题,发现所有的可能是C VS感染的病例,Ct值均小于35;而且在3个应用双腔导管的病例中,2个位于不同的内腔其Ct值不一样,尽管Ct值均在35以下,而且用同一种导管。因为不同内腔其标本的细菌DNA量不一样,从而可以判断在多导管患者身上样本是来自哪个导管。该法目标是大多数细菌16S rRNA上的高度保守区,因此有潜力来检测引起C VS感染的所有细菌。

2.4　肺炎支原体肺炎　有效、迅速地诊断儿童肺炎支原体(MP)肺炎的方法是取上呼吸道标本做PCR和急性期血IgM的复合测定。但人们对于上呼吸道MP携带者与急性期肺炎上呼吸道标本的PCR阳性者较难区分,而且对于儿童诊断MP肺炎取材的理想位置和方法还未明确建立。Michelow等[16]对鼻咽和口腔采用拭子采样进行PCR扩增,引物取自MP的16S rRNA,发现这两个位置相对于E LIS A法产生的结果更理想:敏感性57%,特异性98%,阳性预测值92%,阴性预测值82%。可见当对儿童上呼吸道标本进行MP的DNA 检测时会产生比较低的假阳性率。1份院内获得性肺炎的儿童上呼吸道标本MP PCR检测为阳性时能更加提示诊断应为MP肺炎,而不是呼吸道MP携带者。这项检查适合于急性期和恢复期的检查。

2.5　在结膜炎中的应用　Dutly等[17]处理1例14个月患化脓性结膜炎2周的男孩,用常规方法检测出其99.5%是棒状菌灰球菌型(C.bovis)菌株,为了证实这些结论,他们采用16S rRNA分析法,将组织的16S rRNA基因进行扩增,用引物BAK211W和UNIR,最后在微生物学和16S rRNA序列结果的基础上证实其眼睛感染是由C.bovis引起的。Bernard等[18]通过研究16S rRNA及其他分子生物学技术,发现C.bovis是人类少有的抗原,不是污染物,纠正了以前人们认为C. bovis是动物自身抗原的错误认识。

3　污染问题及解决

以PCR为基础的细菌检测系统容易受污染所阻碍。PCR退火的DNA高度系列保守区合并PCR巨大的扩增力量导致细微细菌污染物的扩增,产生假阳性。16S rRNA PCR的反应可被试剂污染,其污染出自细菌如T aq DNA聚合酶和N2尿嘧啶糖基化酶等因素。在扩增前加入82甲氧补骨酯素,再用紫外线照射非特异性模板[4];另外可以采用限制性核酸内切酶吸收,试剂用脱氧核糖核酸酶I(DNase I)预处理均是有望克服假阳性的方法。Heininger等[19]对16S rRNA基因PCR试剂进行DNase I预处理试验,发现DNase I预处理能去除假阳性,其量在011～70I U。

综上所述,16S rRNA是当前研究的热点,随着对16S rRNA基础和临床研究的不断深入,新的方法和应用必然会进一步得到挖掘,许多当前深受困扰的难题如16S rRNA的防污染问题等一定会取得更好的解决。

参　考　文　献

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(收稿日期:2004211226)

(本文编辑:赵英卓)脂肪组织提取细胞及其临床展望

Lipoaspirate Cells and its P ossibilty on Clinical Therapy

王玢(综述)　郭锡熔,陈荣华(审校)

(南京医科大学儿科研究所,南京210029)

【摘要】　新近发现的脂肪组织提取细胞(P LA细胞)已成为干细胞研究的又一热点。P LA细胞不但具

有自体来源、容易获取、再生能力强、低衰老性等特点,而且尚具备多向分化潜能,可定向分化为脂肪细

胞、肌细胞、软骨细胞及成骨细胞等。该文对P LA细胞的基本特性及多向分化潜能进行综述,并探讨其在

基因治疗中的优势和临床应用前景。

【关键词】　组织提取物;　干细胞;　组织工程

【中图分类号】　R977.9 【文献标识码】　A 【文章编号】　100123512(2005)0420255203

目前干细胞的来源主要有两种,即胚胎干细胞

(embry onic stem cells,ESC)和成体干细胞(adult stem

cells,ASC)。ESC由于涉及伦理、道德及对其分化能力

控制等各方面问题,目前各国对ESC研究普遍持谨慎

态度;而ASC存在取材困难、获得率低(约1×105骨髓

间质细胞方能获取一个间充质干细胞)[1]等不利因素,

其临床应用前景也明显受到限制。在此情况下,人们

从人脂肪组织抽吸物中获得了一种成纤维细胞形态的

细胞群(processed lipoaspirate cells,P LA细胞)[2],具有

取材容易、获得率高、自我更新能力与多向分化潜能类

似ASC等优势,因而有望成为组织工程和基因工程中

新的干细胞来源,并具有较好的临床应用前景。

1　P LA细胞简介

1.1　P LA细胞的发现　近年来发现,脂肪组织可分泌

多种激素样物质,对机体内分泌环境具有调节作用,脂

肪组织已不再是一个简单、被动的能量贮存场所,应作

为重要的内分泌器官来进行研究[3]。由于干细胞研究

中已发现越来越多的器官或组织可分离出ASC,如神

经干细胞、血液干细胞、骨髓间充质干细胞、肌肉干细

胞、成骨干细胞、皮肤干细胞[4]等,而脂肪组织与骨髓

组织一样均在胚胎发育过程中源自中胚层,因此能否

从脂肪组织中有效分离出干细胞成为研究目标。2001

作者简介:王玢(19792),女,江苏南京人,医学硕士,儿童保健专业。

年,Zuk等[2]以外科切除或吸脂方式获得的人或大鼠

脂肪组织为研究对象,按照K atz等[5]的干细胞分离方

法,消化离心等简单处理脂肪组织后获得一个显微镜

下呈成纤维细胞形态的细胞群,体外培养过程中发现

该细胞群具有稳定的倍增效应和低衰老性,且能够向

多种细胞类型分化,与干细胞所特有的多向分化潜能

及自我复制能力等基本特征一致。由于该细胞群可从

脂肪组织抽吸物中大量分离获取,平均每300ml抽吸

脂肪组织中可得到2×108～6×108个细胞,因此命名

为P LA细胞。

原代P LA细胞显微镜下呈类似成纤维细胞的形

态,与骨髓中获得的骨髓间充质细胞(mesenchymal

stroma cells,MSC)形态相似,因此其细胞属性成为争论

焦点。有研究者认为,P LA细胞可能由多种异源性细

胞构成,其中包括有内皮细胞、成纤维细胞、平滑肌细

胞以及前体脂肪细胞等。但部分学者[2,6]采用流式细

胞仪和间接免疫荧光等方法,分别以因子VIII、平滑肌

蛋白、AS O2的特异单克隆抗体(简称单抗)鉴定P LA

细胞群中是否存在内皮细胞、平滑肌细胞及成纤维细

胞,结果发现前两种单抗阳性染色的细胞所占比例较

少,绝大多数为AS O2单抗阳性染色的细胞,提示P LA

细胞群主要由成纤维细胞以及来自间叶组织的细胞构

成,仅伴有少量内皮细胞与平滑肌细胞。

1.2　P LA细胞的再生能力与低衰老性　再生能力和

肿瘤基因治疗的最新进展

肿瘤基因治疗的最新进展 王佩星 （徐州师范大学科文学院 08生物技术 088316103） 摘要：癌症是一种基因病，其发生、发展与复发均与基因的变异、缺失、畸形相关。人体细胞携带着癌基因和抑癌基因。癌症的基因治疗目前主要是用复制缺陷型载体转运抗血管生成因子、抑癌基因、前药活化基因（如ＨＳＶ－１胸腺嘧啶激酶）以及免疫刺激基因。主要抗肿瘤机制为：抑制肿瘤细胞生长、诱导肿瘤细胞凋亡、诱导抗肿瘤免疫反应、提高肿瘤细胞对化疗的敏感性、提高肿瘤细胞对放疗的敏感性、切断肿瘤细胞的营养供应。 关键词：肿瘤、基因治疗、免疫、原癌基因、抑癌基因 The latest progress of cancer gene therapy WangPeiXing (xuzhou normal university institute of biotechnology 088316103 foremen who 2008) Abstract: the cancer is a genetic disease, its occurrence, development and recurrence are associated with genetic variation, loss, deformity related. Human body cell carries oncogenes and tumor-suppressor genes. Cancer gene therapy is now primarily with copy DCF with carrier transport antiangiogenic factors, tumor-suppressor genes, before medicine activated genes (such as HSV - 1 thymine bases kinase) and immune irritancy genes. Main antitumor mechanism for: inhibiting tumor cell growth, inducing tumor cell apoptosis, inducing antineoplastic immune response, improving the sensitivity of the tumor cells to chemotherapy, radiotherapy of tumor cells to improve sensitivity, cut tumor cells to nutrition. Keywords: tumor, gene therapy, immunity, protocarcinogenic gene, tumor-suppressor genes 从本质上来讲，癌症是一种基因病，其发生、发展与复发均与基因的变异、缺失、畸形相关。人体细胞携带着癌基因和抑癌基因。正常情况下，这两种基因相互拮抗，维持协调与平衡，对细胞的生长、增殖和衰亡进行精确的调控。在遗传、环境、免疫和精神等多种内、外因素的作用下，人体的这一基因平衡被打破，从而引起细胞增殖失控，导致肿瘤发生。基因治疗的策略有基因替代、基因修复、基因添加、基因失活，目前临床使用的最主要方式是基因添加。针对肿瘤的特异性分子靶点设计肿瘤治疗方案，具有治疗特异性强、效果显著、基本不损伤正常组织的优点。这种肿瘤靶向治疗是肿瘤治疗中最有前景的方案。 1.肿瘤基因治疗的历史进展 肿瘤、艾滋病、遗传病是困扰人们的三大疾病，对肿瘤的根治是人们一直迫不及待想要实现的愿望。

基因突变发现及其机理研究与应用

附件 中国人群血液肿瘤患者IDH1、IDH2、DNMT3A 基因突变发现及其机理研究与应用 一、项目基本情况 提名单位：昆明医科大学第一附属医院 主要完成人：曾云，张登峰，杨金荣，于明，邹阳，向国强，王燕梅 完成单位：昆明医科大学第一附属医院、中国科学院昆明动物 研究所、昆明医科大学 项目所属学科：医疗卫生 任务来源：国家自然科学基金委员会、云南省科技厅 学科分类名称：血液病学代码:320.2430. 所属国民经济行业：卫生和社会工作 计划名称和编号： 1.国家自然科学基金地区项目《血液肿瘤患者IDH1基因的突变及其致病机理研究》（81060046） 2.云南省科技厅-昆明医科大学应用基础研究联合专项项目《DNMT3A在IDH1致急性髓系白血病基因组高甲基化中的作用》（2014FB027） 项目研究起止时间：2011年至 2017年 成果最早应用时间：2013年 推广应用单位：全国省内外十三所医疗单位 二、项目简介

血液肿瘤在病因学、病理学以及临床表现上都存在差异，是一大类异质性疾病，这为患者临床确诊和对症治疗带来许多难题。血液肿瘤的发病机制是复杂的，其中遗传因素对血液肿瘤的发病起着重要的作用。该项目在国家自然科学基金等项目，共35万元科研经费支持下，通过在中国西南群体中完成“中国人群血液肿瘤患者IDH1、IDH2、DNMT3A基因突变发现及其机理研究与应用”的系列工作，发现IDH1、IDH2、DNMT3A基因突变主要发生在急性髓系白血病(AML)患者，尤其是复发难治AML患者，其他恶性血液病中罕见突变；在机理研究中发现IDH1参与的传统通路HIF-1α信号和细胞内ROS可能没有参与IDH1 突变致血液肿瘤的过程，而DNMT3A可能参与介导IDH1/2突变所致的基因组高甲基化。同时，该项目研究中取得了国际领先的“四个科学发现”，为这一类血液肿瘤患者的治疗提供新思路。该研究在国际上率先发现如下： 1.IDH1 p.I99M 与 IDH2 p.R140Q 突变同时出现在1例骨髓增生异常综合征(MDS) 转化而来的AML患者中，且该患者预后极差。 2.国际首次在NK/T淋巴瘤（鼻型）和外周T细胞淋巴瘤（非特异型）患者中检测到IDH1基因突变p.R132G、p.R132H，两例患者预后极差，提示IDH1的基因突变可能参与了部分非霍奇金淋巴瘤(NHL)病人的发病，可能是其预后不良的一个指标。该研究发现为这类患者的治疗提供了新思路和方向。 3.在复发难治的Ph+的B-ALL患者中可检测到DNMT3A基因突变，且该患者预后极差。为这类患者的治疗提供了新思路，为可能的药物开发提供了新的靶点。 4.DNMT3A参与介导IDH1/2突变所致的基因组高甲基化。该研究将两种重要的血液肿瘤致病基因在功能上进行了关联，为下一步开

论DHPLC技术在基因突变检测上的应用

论ＤＨＰＬＣ技术在基因突变检测上的应用DHPLC用来检测DNA突变和单核酸多态性，可以取代传统分子生物学技 术，不需要制备凝胶，检测DNA片段做到了全自动、高效、快速、准确，在疾病相关基因突变检测方面提供了有效的技术手段，是一种快速有效的基因突变筛查方法。 标签：DHPLC技术；基因突变；检测 1DttPLC技术原理 变性高效液相色谱(DHPLC)是一种高通量、自动化的基因突变检测技术。该技术已在医学、癌症、药物等研究领域开展应用，与SSCP和DNA直接测序等突变检测技术相比，DHPLC具有灵敏性更高，特异性更强，廉价省时等优点。 DHPLC技术的原理是基于未解链的和部分解链的双链DNA在部分失活条件下具有不同保留的性质。这种部分失活条件可以采取升高温度的手段获得。所有基因组DNA的单拷贝均可通过PCR反应大量扩增，杂合子个体的DNA经扩增产生异源双链，由于错配位点的氢键被破坏，因此在异源双链上形成“鼓泡”，导致它与纯合子个体的DNA扩增产物——完全匹配的同源双链的解链特征不同。在部分加热变性的条件下，异源双链DNA分子更易于解链形成Y形结构，与固定相的结合能力降低。当流动相中乙腈浓度梯度增大时，异源双链将先于同源双链被洗脱出来，带有突变序列的样品呈现出异源双链和同源双链混合物的峰形特点，而不含突变序列的样品则只有同源双链的峰形。据此可检测出含有单个碱基的置换、插入或缺失的异源双链片段，从而提供有无突变的信息。 2DHPLC技术在突变基因诊断中的应用 基因突变是指基因组DNA分子在结构功能上发生碱基对组成或排列顺序的改变，主要包括碱基的替换和小片段的缺失或插入，它是导致基因型疾病的重要原因之一。基因突变在生物医学研究中，尤其是在基因型疾病诊断及病理研究中有着非常重要的作用。随着人类基因组整体测序计划的发展，探索基因突变的任务变得十分迫切。 随着人类基因组整体测序计划的发展，探索基因突变的任务变得十分迫切。DHPLC技术自最早被用于分析人Y染色体单核苷酸多态性位点(SNP)以进行人种进化的遗传性研究；此后还用于筛查致病基因突变位点、分析单核背酸多态性以及基因启动子CpG岛甲基化修饰改变等研究；因其灵敏性及准确度均较高，操作实现了半自动化，检测周期短、费用低，尤其适合于基因结构复杂而无突变热点或突变频率低于20％的单基因变异，以及多基因致病突变。 (1)散发性卵巢癌p53基因突变定位于17染色体的p53基因是目前研究得最广泛的抑癌基因，迄今发现的人类肿瘤的2500种基因突变中，p53蛋白的393

基因突变和基因重组教学设计

《基因突变和基因重组》的教学设计 一、教材和学情分析 本节课内容包含了两种可遗传变异基因突变和基因重组，而基于前面已经学习了自由组合定律和减数分裂知识，学生们对于基因重组已经有了一定的了解，在这个知识点处理上应注重对学生实际理解能力和图形分析能力的培养，通过实践提高学生的认知能力。这节课的重点和难点就集中于基因突变这个知识点，要通过多种途径来加深对基因突变的内涵和外延的理解。 二、教学目标及重难点 知识目标 1.结合实例.模型.游戏等方法从分子水平（碱基对替换.增添.缺失）分析基因突变发生的时间，内因，推导出基因突变概念。 2. 分析基因突变发生在体细胞和生殖细胞时对其控制合成的蛋白质.对性 状与子代的影响。 3.基因突变的产生外在原因.特点及意义。 4.掌握基因重组的概念.来源.意义，会辨别不同情况下的基因重组。 能力目标 1.结合减数分裂过程，学会用图示形式表示发生基因重组的原因，培养学生的作图和识图能力。 2.借助示意图的观察和对问题的思考，提高学生判断.推理等能力。

3.通过游戏、模型演示推出基因突变概念的过程，锻炼学生们合作探究的能力。 情感态度价值观目标 1.通过分析引起基因突变的外部原因培养学生正确的生活态度，珍惜爱护生命。 2.认同基因简并性保持生物性状稳定性的意义，以及基因突变.基因重组对生物多样性形成的积极意义。 重点 1.基因突变发生的概念.原因及特点。 2.基因重组的来源以及减数第一次分裂后期和交叉互换后对应的的基因变化图。 难点 基因突变及基因重组的意义。 三、教学方法及教具 针对教学内容和教学目标，选择的教学方法为：情境教学法.问题教学法.小组讨论法.学生分析归纳法。 教学流程大体为：提出问题──观察现象──分析探索──得出结论。针对学生的认知规律，由熟悉到陌生，我对教材做了调整，先学习基因重组，再进行基因突变的学习。 教具：多媒体.游戏纸条.磁条（制成基因碱基对）

基因诊断与基因治疗

第二十一章基因诊断与基因治疗 基因诊断与基因治疗能够在比较短的时间从理论设想变为现实，主要是由于分子生物学的理论及技术方法，特别是重组DNA技术的迅速发展，使人们可以在实验室构建各种载体、克隆及分析目标基因。所以对疾病能够深入至分子水平的研究，并已取得了重大的进展。因此在20世纪70年代末诞生了基因诊断(gene diagnosis)；随后于1990年美国实施了第一个基因治疗(gene therapy)的临床试验方案。可见，基因诊断和基因治疗是现代分子生物学的理论和技术与医学相结合的范例。 第一节基因诊断 一. 基因诊断的含义 传统对疾病的诊断主要是以疾病的表型改变为依据，如患者的症状、血尿各项指标的变化，或物理检查的异常结果，然而表型的改变在许多情况下不是特异的，而且是在疾病发生的一定时间后才出现，因此常不能及时作出明确的诊断。现知各种表型的改变是由基因异常造成的，也就是说基因的改变是引起疾病的根本原因。基因诊断是指采用分子生物学的技术方法来分析受检者的某一特定基因的结构（DNA水平）或功能（RNA水平）是否异常，以此来对相应的疾病进行诊断。基因诊断有时也称为分子诊断或DNA诊断(DNA diagnosis)。基因诊断是病因的诊断，既特异又灵敏，可以揭示尚未出现症状时与疾病相关的基因状态，从而可以对表型正常的携带者及某种疾病的易感者作出诊断和预测，特别对确定有遗传疾病家族史的个体或产前的胎儿是否携带致病基因的检测具有指导意义。 二. 基因诊断的原理及方法

（一）基因诊断的原理 疾病的发生不仅与基因结构的变异有关，而且与其表达功能异常有关。基因诊断的基本原理就是检测相关基因的结构及其表达功能特别是RNA产物是否正常。由于DNA的突变、缺失、插入、倒位和基因融合等均可造成相关基因结构变异，因此，可以直接检测上述的变化或利用连锁方法进行分析，这就是DNA诊断。 对表达产物mRNA质和量变化的分析为RNA诊断(RNA diagnosis)。 （二）基因诊断的方法 基因诊断是以核酸分子杂交(nucleic acid molecular hybridization)和聚合酶链反应（PCR）为核心发展起来的多种方法，同时配合DNA序列分析，近年新兴的基因芯片可能会发展成为一种很有用的基因诊断方法。 1.DNA诊断 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：根据待测DNA 样本与标记的DNA探针杂交的图谱，可以判断目标基因或相关的DNA片段是否存在，根据杂交点的强度可以了解待测基因的数量。 ⑵等位基因特异的寡核苷酸探针（allele-specific oligonucleotide probe, ASO probe）杂交：是一种检测基因点突变的方法，根据点突变位点上下游核苷酸序列，人工合成约19个核苷酸长度的片段，突变的碱基位于当中，经放射性核素或地高辛标记后可作为探针，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。一般尚合成正常基因同一序列，同一大小的寡核苷酸片段作为正常探针。如果受检的DNA样本只能与突变ASO探针，不与正常ASO探针杂交，说明受检二条染色体上的基因都发生这种突变，为突变纯合子；如果既能与突变ASO探针又能与正常ASO探针杂交，

基因治疗研究进展_虎艳

基因治疗研究进展 虎　艳　(甘肃省张掖医学高等专科学校　734000) 摘　要　基因治疗是21世纪具有很大发展前景的新医疗技术,有望成为人类战胜疾病的利器。本文阐述了基因治疗技术的发展和应用进展。 关键词　基因治疗　载体　癌基因 基因治疗(genetherapy)是医学领域中发展起来的一项新技术,它主要是通过向靶细胞或组织引入外源基因DNA或RNA片段,来纠正或补偿基因的缺陷,关闭或抑制异常基因的表达,从而达到治疗疾病的目的。基因治疗通常包括基因替代、基因修饰、基因修正、基因抑制或失活等。上世纪80年代初,Anders on首先阐述了基因治疗的概念。1990年美国的B lease等成功地进行了世界上首例临床基因治疗,即对腺苷脱氨酶(adenosinedeam inase,ADA)缺陷病人进行了基因治疗。1991年我国首例基因治疗B型血友病也获得成功[2]。目前,基因治疗已从遗传病扩展到心血管疾病、肿瘤、神经系统疾病及传染病等。此外,基因治疗也能用于亚健康状态的治疗,如疲劳、肥胖、脱发、衰老等。然而基因治疗依然存在诸如缺少高效的传递系统、缺少持续稳定的表达和寄主产生免疫反应等一系列问题。但随着科学家对人类基因及其功能、疾病发病的分子机制研究的不断深入,不久的将来基因治疗一定会给人类健康事业带来深远的影响。 1　基因治疗的方法 基因治疗有两种途径:①把一个健康的正常基因拷贝插入病变靶细胞以补偿缺陷基因;②引入经过改造的基因来赋予细胞新的特性。目前基因治疗常用的技术有体内疗法(in vivo)和体外疗法(ex vivo)两种。1.1　体内疗法　体内疗法是将含外源基因的重组病毒、脂质体或裸DNA直接导入受体体内有关的器官组织和细胞内,以达到治疗目的。这是一种操作简便易行的方法,如静脉注射、肌肉注射、器官内灌输、皮下包埋等,但其缺点是基因转染率较低,疗效短。例如在遗传性疾病的基因治疗方面,以腺病毒等为载体的体内疗法常见于囊性纤维变性(cystic fibr osis,CF)的基因治疗研究。CF为一种白种人常见的致死性疾病,是累及少数器官系统的常染色体隐性遗传病,该病是由于跨膜转导因子(cystic fibrosis trans membrane conductance regulat or,CFTR)基因发生突变导致上皮细胞氯离子通道异常,从而使肺、胃肠道、胰腺和肝胆系统等多种器官功能受损。在CF累及的器官中目前只有肺可作为基因治疗的靶器官,载体主要是腺病毒,还有脂质体、质粒和与腺相关病毒载体。1.2　体外疗法　目前研究和应用较多的还是体外疗法,即将有基因缺陷的细胞取出,在体外将外源基因导入到载体细胞,然后将基因转染后的细胞回输给受者,使携有外源基因的载体细胞在体内表达治疗产物,以达到治疗目的。例如,1991年复旦大学遗传学研究所与第二军医大学长海医院血液科合作进行的血友病B 基因治疗就是利用皮肤成纤维细胞为靶细胞的体外疗法。该方案应用XL C I X和N2C MV I XC9逆转录病毒载体转染患者的成纤维细胞,以细胞胶原悬液注射到患者皮下,使患者血浆中F I X抗原和F I X活性升高1～2倍,并持续两年以上,患者鼻出血等症状有所好转,每年所需输血次数也减少。此后又进行了2例血友病的基因治疗,跟踪4～7年未发现与基因治疗相关的毒副作用,但转入的F I X表达水平仍有待进一步提高[2]。 另外,W ils on等应用肝细胞为靶细胞的体外疗法治疗了家庭性高胆固醇血症(fam ilial hyperchlester olae2 m ia,FH)。FH是一种由于低密度脂蛋白受体(l ow density lipop r otein recep t or,LDLR)功能或表达异常所致的遗传病。W ils on等首先切除患者部分肝以获取原代培养的肝细胞,然后在体外用含LDLR cDNA的逆转录病毒载体转染后回输,经门静脉注射植入肝脏。治疗后患者血液中LDL水平较治疗前下降约30%,LDL/ HDL(低密度脂蛋白/高密度脂蛋白)之比从治疗前10～13降至5～8,这一水平维持了18个月以上。由于该方案需要切除患者约1/3的肝脏,目前已停止临床应用[2]。 2基因治疗的载体 基因治疗载体可分病毒性载体和非病毒性载体两大类。 2.1　病毒性载体　包括逆转录病毒(R t)、腺病毒(Ad)、疱疹病毒(HS V)及腺相关病毒(AAV)等。 2.1.1　逆转录病毒载体　逆转录病毒(R t)是一类可在感染细胞内将其RNA反转录为DNA的病毒。R t最大的优点是可以有效地整合到靶细胞的基因组中,并稳定持久地表达所带的外源基因,病毒基因组以转座的方式整合,其基因组不会发生重排。因此所携带的外源基因也不会改变,而且转染率高。 2.1.2　腺病毒载体　腺病毒(Ad)是一种线性双链

基因治疗研究现状

胶质瘤基因治疗研究现状 摘要：恶性胶质瘤的常规治疗效果较差，而近几年在胶质瘤的基因治疗方面研究取得一定进展，目前其基因治疗的分子策略主要包括细胞周期调节、自杀基因疗法、免疫基因疗法、抗侵袭治疗、抗血管生成治疗、PKR途径等，基因转运系统包括腺病毒、逆转录病毒、腺相关病毒等病毒载体，对病毒的改造主要是增加载体的靶向性及可控性，另外一种新型载体是溶瘤病毒和非病毒载体，而最有前景的是联合基因治疗和基因治疗与传统化疗、放疗的结合。 关键词：胶质瘤；基因治疗；载体 恶性胶质瘤是颅内最常见的肿瘤，在所有颅内肿瘤中脑胶质瘤约占40%，预后较差，平均存活期仅为9至12月。尽管近年来胶质瘤在手术、化疗与放疗方面取得很大进步，但其治疗效果并没有得到显著提高。近年来随着分子生物学技术的迅速发展，肿瘤基因治疗的发展亦较迅速。目前国内、外许多学者广泛开展脑胶质瘤基因治疗研究，并取得初步效果。我们从目的基因与转运系统两方面进行讨论。 1 胶质瘤基因治疗的分子策略 当前胶质瘤基因治疗的分子策略包括以下几点：（1）细胞周期调节基因及凋亡基因（2）自杀基因（3）免疫调节基因（4）肿瘤侵袭抑制基因（5）血管生成抑制基因（6）PKR途径。以上各策略可相互联系，并相互联合。 1.1细胞周期调控与诱导凋亡 P53作为抑癌基因，维持基因组的稳定，可调节细胞周期，激活细胞凋亡。胶质瘤的早期发生与P53突变有关，发生率约40%。用腺病毒作载体介导P53转入P53突变型胶质瘤细胞，首先诱导P21蛋白表达，并诱导BAX表达，可使细胞周期阻滞于G1期，诱导凋亡发生，抑制肿瘤细胞生长，使肿瘤体积缩小。P53参与细胞周期与凋亡的调控，通过P21与BAX 两条途径。P53基因变异能明显降低恶性脑胶质瘤对化疗的敏感性，而将野生型P53基因导入P53基因缺乏的胶质瘤细胞中，能明显增强细胞对化疗和放疗的敏感性。P53基因在脑胶质瘤的高突变率为脑胶质瘤的靶向性基因治疗提供了重要的基础[ ]。 E2F-1也是一种重要的抑癌基因，其表达蛋白正性调控S期基因转录，驱动细胞周期从G1期到G2期。胶质瘤细胞单独转导E2F-1基因或联合P53基因，均可促进细胞凋亡，对P53耐受的一部分细胞，E2F-1仍具有促进凋亡的作用。与P53基因不同的是，E2F-1基因并不通过诱导BAX的表达来实现其促进细胞凋亡的作用，而是直接调控细胞周期[ ]。E2F-1基因的副作用是它对正常细胞的毒性和潜在的致瘤性。 P16、RB、PTEN作为抑癌基因参与了细胞周期与凋亡的调控，而Bcl-2基因家族、Casepase 家族、Fas-ligand、TNF相关的凋亡诱导配体等凋亡相关基因，它们都可促进肿瘤细胞的凋亡。这些方法都可通过与放射治疗或化疗相结合，而提高肿瘤对放射线和细胞毒性药物的敏感性。 1.2 自杀基因疗法 自杀基因是一类药物代谢基因，导入细胞后使无毒性的前体药物代谢转化为毒性较强的细胞毒药物，以选择性地杀伤基因导入的肿瘤细胞。在胶质瘤中单纯疱疹病毒胸苷激酶基因(HSV-tk)研究较多，TK基因编码的激酶使GCV磷酸化，激活GCV，导致细胞死亡。GCV 杀灭肿瘤细胞的机制除其本身细胞毒作用外，更为重要的是它可产生旁观者效应，其机理包括：（1）细胞毒性产物通过细胞间的缝隙连接进入邻近细胞。（2）被破坏的细胞释放毒性物质和凋亡小体进入周围微环境，并被邻近细胞摄取。（3）自杀基因杀死的细胞释放细胞因子，进一步吸引免疫细胞进入肿瘤，介导抗肿瘤免疫反应。（4）导致血管内皮细胞死亡，引起肿

人基因治疗申报临床试验指导原则

人基因治疗申报临床试验指导原则 1993年5月卫生部公布《人的体细胞治疗及基因治疗临床研究质控要点》以后，国内外基因治疗的临床前及临床研究进展很快。为了我国基因治疗的正常开展管理，特起草本指导原则，作为申报人基因治疗临床试验的试行办法。凡国内单位以及国外单位或中外合资单位所研制的人基因治疗制剂在我国境内进行临床研究，均须按本指导原则进行申报和审批。 Ⅰ引言 基因治疗是指改变细胞遗传物质为基础的医学治疗。目前仅限于非生殖细胞。基因治疗的申报范围，是将外源基因或遗传物质导入人体细胞以达到防治疾病的目的，不包括应用化学药物改变基因表达。后者应纳入化学药物治疗的申报范围。 基因治疗的技术和方式日趋多样性。按基因导入的形式，分为离体基因导入后进入体内（ex vivo）及体内导入（in vivo）两种形式。前者是在体外将基因导入细胞，然后将细胞导入人体；后者则是将基因通过适当的导入系统直接用于人体。所用导入系统包括病毒与非病毒型。因此，申报资料不可能用一个模式来概括，必须按方案及其技术路线而异。本指导原则只可能提出一个共同的原则，具体的方案应根据这些原则，确定具体申报的内容。根据国内外基因治疗的进展，基本原则：一是必须确保安全与有效，要充分估计可能遇到的风险性，并提出相应的质控要求；二是要促进基因治疗的研究，并加强创新。对一些新的治疗技术路线的相应质控要求，可有一定的灵活性，应注意到基因治疗本身的特点以及它与经典的化学合成药物或基因工程药物的差别。为此，希申请者加强咨询和论证，提出一个确保安全

有效而又适合实际的申报资料。同时，对每个方案中各个阶段的操作过程、中间及最终制品的制备，务必制订标准操作规程，并予严格实施。 Ⅱ申报资料内容 一、基因治疗制剂简介 （一）申请表（见附表） （二）国内外研究现状、立题依据和目的及预期效果： 1.应提供国内及国外已开展的同样或同类疗法的资料，包括所选择的病种、有效性、安全性及必要性。须着重指出申请方案与国外或国内已批准的方案的不同处、特点及其优越之处。凡属新的方案，应说明其优越性及安全性的依据。 2.须说明可能出现的副作用或危害，并提出如何避免和减少其危害性或副作用的措施。 3.利弊的权衡。根据该治疗方案可能达到的疗效及可能出现的风险，提出总体的利弊权衡的估价。这种估价将是该方案能否获得批准的重要依据之一。 （三）制剂的制备工艺简介： 简要说明该制剂（或产品）的制备工艺流程及其对安全性的保证。 二、基因治疗制剂的性质、制备工艺及质控 （一）治疗用的目的基因及其质粒的组建： 不论何种导入形式，首先应说明基因治疗所用的目的基因及其来源（尤其是有否涉及国内外专利问题，应有专利查询资料）、分离的材料方法、克隆步骤、DNA序列分析结果以及重组体质粒组建详细步骤及鉴定结果。

基因治疗的研究现状以及应用前景分析

基因治疗的研究现状以及应用前景分析 摘要： 基因治疗是一种通过基因水平的操作而达到治疗或预防的高新技 术。可治疗包括遗传性疾病、癌症、感染性疾病、心血管疾病和自身 免疫性疾病在内的多种疾病。近几年来基因治疗在全球范围内虽然取 得了快速发展，但也遇到了很多技术、伦理以及法律问题。未来基因 治疗的主要目 标是在法律和伦理要求范围内，开发更加安全高效的基因导入系统， 更好的服务于人类。本文主要论述了基因治疗的研究现状，并在此基 础上分析了其应用前景。 关键词：基因治疗，研究现状，应用前景 Abstract： ?Gene therapy is a new technology by which people can cute and prevent many diseases at the level of genes, such as,genetic disease,infectional disease,cardiovascular disease and autoimmune disease.At the past years , gene therapy has been developed all around the world , however , it has also come across some probloms , including technology ,laws and ethics. At the future , the main aim of gene therapy is to develop more safe and efficient gene delivery system within the limits of laws and ethics .The research status and application prospect of gene therapy are discussed in this paper.

分子诊断的临床应用

分子诊断的临床应用 基因分析，即基因诊断 ( Gene Diagnosis )：是利用DNA 分析技术直接从基因水平 ( DNA or RNA ) 检测遗传病的基因缺陷。 这种方法和传统的诊断方法主要差别在于直接从基因型推断表型，可以越过基因产物，直接检测基因的结构而作出诊断，改变了传统的表型诊断方式，所以又称为逆向诊断 ( Reverse Diagnosis )。 基因诊断的优点： 材料容易获得，不受细胞类型的限制； 不受基因表达的时空限制。 不受年龄的限制； 可以于发病前做出诊断； 方便有效，迅速准确，携带者也可以有效检出。 基因诊断的难点：对大多数疾病尚未找到合适的基因诊断方法，另外由于遗传异质性、基因突变的多样性，一种基因诊断方法对同一疾病往往有很大差异。 基因诊断的对象：一般是指单基因病和某些有主基因改变的多基因病。 至1997年，发现人类单基因病遗传病已达8587种，现已达到15988种 进行基因诊断必须具备的条件： (1)致病基因的染色体定位已明确 (2)致病基因的结构、顺序与突变性质巳清楚 (3)致病基因与DNA多态存在连锁关系 根据所具备的条件选择适合的基因诊断技术 基因诊断方法 目前常用的基因诊断方法: (1)聚合酶链反应DNA扩增法 (2)限制性酶谱Southern印迹杂交直接分析法 (3)限制性片段长度多态性(RFLP)连锁分析法 (4)寡核苷酸探针(oligonucleotide probe)检测法 (5)DNA测序 (6)基因芯片 一、基因检测在感染性疾病中的应用 （一）肝炎病毒基因的检测 1、临床价值主要体现在： 病情评估 血清中病毒含量的多少与肝脏病理损害程度相关，病毒载量越高，肝组织炎症反应程度越重。 疗效预测 治疗前病毒核酸载量越高，疗效越差；载量越低，机体清除病毒的可能性越大。预后判断 病毒核酸载量持续处于高浓度者预后不良。 垂直传播途径感染者，预后较差。 反映肝细胞损害的其它指标正常，但病毒核酸 水平经常波动者更易发展为肝硬化。 2、乙肝HBV-DNA定量检测的临床诊断意义

《基因突变和基因重组》习题精选

《基因突变和基因重组》习题精选 1．培育青霉素高产菌株的方法是（） （A）杂交育种（B）单倍体育种 （C）诱变育种（D）多倍体育种 2．自然界中生物变异的主要来源是（） （A）基因突变（B）基因重组 （C）环境影响（D）染色体变异 3．产生镰刀型细胞贫血症的根本原因是（） （A）红细胞易变形破裂 （B）血红蛋白中的一个氨基酸不正常 （C）信使RNA中的一个密码发生了变化 （D）基因中的一个碱基发生了变化 4．人工诱变区别于自然突变的突出特点是（） （A）产生的有利变异多（B）使变异的频率提高 （C）可人工控制变异方向（D）产生的不利变异多 5．下面列举了几种可能诱发基因突变的原因，其中哪项是不正确的（） （A）射线的辐射作用（B）杂交 （C）激光照射（D）秋水仙素处理 6．人类的基因突变常发生在（） （A）减数分裂的间期（B）减数第一次分裂 （C）减数第二次分裂（D）有丝分裂末期 7．人工诱变是创造生物新类型的重要方法，这是因为人工诱变（） （A）易得大量有利突变体 （B）可按计划定向改良 （C）变异频率高，有利变异较易稳定 （D）以上都对 8．一种植物只开红花，但在红花中偶尔出现一朵白花，将白花所给种子种下，后代仍为白花。出现这种现象的原因可能是（） （A）基因突变（B）基因重组 （C）染色体变异（D）基因互换 9．下列属于基因突变的是（） （A）外祖母正常，母亲正常，儿子色盲 （B）杂种高茎豌豆自交，后代中出现矮茎豌豆 （C）纯种红眼果蝇后代中出现白眼果蝇 （D）肥水充足时农作物出现穗大粒多 10．一对夫妇所生子女中，性状差别甚多，这种变异主要来自于（） （A）基因重组（B）基因突变 （C）染色体变异（D）环境的影响 11．如果基因中四种脱氧核苷酸的排列顺序发生了变化，则这种变化叫（） （A）遗传性变化（B）遗传信息变化 （C）遗传密码变化（D）遗传规律变化

某一位业内人士对基因检测的看法(完整资料).doc

【最新整理，下载后即可编辑】 某一位业内人士对基因检测相关认识 人体和几乎所有生命体（某些RNA病毒和朊病毒除外）每一个细胞里面都有一套完整的基因组DNA，好比是一本完整的蓝图+施工手册。从受精卵开始，生命体就从这套手册选择不同的章节搭建不同功能的细胞，并让它们执行相应的功能。每个人的这套手册都略有不同（大多数就是前述的SNP），这些不同之处定义了人种、皮肤头发眼睛颜色等所有性状，也定义了对疾病的敏感性。上述三个公司代表的基因健康咨询产业，说白了就是试图找到一些与疾病相关的SNP位点，检测它们的状态，然后计算出一个概率，最后交到被检测者的手里。 但是问题就出在这个原理上面：首先什么样的SNP位点是真的与疾病相关的？其次它的相关性到底有多少？ 前一个问题基本是靠大规模的关联性分析，其实是个统计学的概念。打个最极端的比方，找一千个身高2米的小明，再找一千个1米4的小明，假定他们的人种、营养这些背景都一致，然后找一个SNP位点（假定这个位点有A、B两种状态），在这两千人里面看一看有多少人在这个位点上是A，多少人是B，如果1000个高个子在这个位点上都是A，而1000个矮个子都是B，那么我们就可以比较肯定地说这个位点与身高的相关性非常强，一个婴儿刚生出来，就检查到他这个位点是A状态，那他长大后就有很大的几率长成高个子。 但这是非常理想非常极端的假设，实际上只有很少量单基因疾病（比如某种先天性耳聋）有这样斩钉截铁的结论，身高、体重、高血压、糖尿病、癌症，都是几百种基因相互纠结、再加上环境因素累加影响，再加上时间因素，才会表现出最后的差异。所以现在的人类遗传学里面，其实大家都是在尽可能地加大统计的人群，尽可能地寻找人种和背景条件一致的人群，尽可能地提高自己研究的统计力和概率的有效性。即使如此，不同的研究小组之间出来的结论也往往千差万别，而且由于他们选取的统计人群样本是不太会互相共享的，这种结论也就很少有条件由其他小

乳腺癌基因治疗的研究进展

乳腺癌自杀基因治疗的研究进展 摘要：乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤。近年来，随着对肿瘤分子病理学认识的不断深入，乳腺癌的基因治疗研究快速发展，某些靶向药物已成功应用于临床并取得了良好的效果。 自杀基因疗法的出现，为乳腺癌的治疗提供了一种较为有效和具有临床应用潜力的治疗策略。 关键词: 乳腺癌自杀基因基因疗法 乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤。基因治疗是继手术、放化疗以及内分泌治疗之后的一种新兴治疗手段，与传统的治疗模式相比，有更好的靶向性、针对性，更适于对乳癌患者实施个体化治疗。近年来，随着对肿瘤分子病理学认识的不断深入，乳腺癌的基因治疗研究快速发展，某些靶向药物已成功应用于临床并取得了良好的效果。自杀基因（suicide gene）疗法的出现，为乳腺 癌的治疗提供了一种较为有效和具有临床应用潜力的治疗策略，本文就自杀基因治疗乳腺癌的研究进展作一综述。 1.自杀基因的基本概念 自杀基因是指能将无毒的药物前体转化为细胞毒性物质的基因。转入自杀基因的肿瘤细胞可以被前药的有毒代谢产物选择性破坏。旁观者效应是另一作用机制，是指除了破坏这些整合了自杀基因的肿瘤细胞外，自杀基因对邻近的未被转染的肿瘤细胞也有破坏作用，从而大大提高了该治疗对肿瘤细胞的杀伤能力。 2.自杀基因疗法的机制直接杀伤作用即转染了前药转换酶基 因的肿瘤细胞能将前药转变成细胞毒药物，从而直接杀伤肿瘤细胞。1986年Moolten应用逆转录病毒将TK基因导 入肿瘤细胞，被转导的肿瘤细胞（TK+）对丙氧鸟苷（GCV）高度敏感。GCV是一种核苷酸类似物，在TK作用下形成 一磷酸丙氧鸟苷，然后再转化为三磷酸丙氧鸟苷，作为链终止剂，干扰肿瘤细胞分裂时DNA的合成，最终导致细胞 分裂阻抑或死亡。因此，肿瘤细胞内前体药物产物的高浓度淤积，发挥了细胞毒杀伤作用。 旁观者效应（bystander effect）在Moolten还观察到，TK+与TK-肿瘤细胞以一定比例混合时，在GCV的作用下，TK-肿瘤细胞几乎全被杀死。转染了自 杀基因的肿瘤细胞被杀死，其周围大量未被转染的下拨也被杀死的现象称为旁观者效应。旁观者效应明显扩大了自杀基因的杀伤作用。由于基因载体系统在体内转染效率很低，自杀基因在体内对肿瘤直接杀伤作用比较小，因而旁观者

新人教版最新高中基因突变和基因重组教案必修生物

一、基因突变 １．概念 DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。 ２．实例（镰刀型细胞贫血症）分析 （１）症状：患者红细胞由正常中央微凹的圆饼状变为弯曲的镰刀状，易发生红细胞破裂，使人患溶血性贫血。 （２）病因图解 （３）分析 （４）结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因的一个碱基对改变而产生的一种遗传病。 ３．对后代的影响 （１）若发生在配子中，将传递给后代。 （２）若发生在体细胞中，一般不遗传，但有些植物可通过无性繁殖传递。 ４．时间、原因、特点及意义

（１）时间：主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。 二、基因重组 １．概念 在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。 ２．类型比较 类型发生的时期发生的范围 自由组合型减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因 同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体交叉互换型减数第一次分裂四分体时期 的交换而交换３．意义 基因重组是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义。 一、基因突变的实例 １．阅读教材P8３[思考与讨论]，探讨下列问题： （１）基因突变一般发生在细胞分裂的什么时期？

提示：有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。 （２）结合DNA分子的结构特点和复制过程，分析DNA分子复制时容易发生基因突变的原因。 提示：DNA分子复制时，DNA双链要解旋，此时结构不稳定，易导致碱基对的数量或排列顺序改变，从而使遗传信息发生改变。 ２．分析教材P70囊性纤维病的病因图解，结合镰刀型细胞贫血症的病因，探讨下列问题： （１）从DNA分子结构上分析，囊性纤维病的病因是什么？与正常人的CFTR基因相比，碱基数量、排列顺序发生了怎样的变化？ 提示：１CFTR基因缺失３个碱基。２与正常人的CFTR基因相比，碱基数量减少，排列顺序发生改变。 （２）镰刀型细胞贫血症的根本原因是什么？变化后导致血红蛋白基因中碱基种类、数量和排列顺序发生了怎样的变化？ 提示：１碱基替换。２碱基种类可能变化，数量不变，排列顺序发生改变。 （３）根据上述资料分析可知，基因突变导致基因结构的改变，这种改变具体表现在哪些方面？这种改变在光学显微镜下能观察到吗？ 提示：１脱氧核苷酸（碱基）的种类、数量、排列顺序的改变引起遗传信息的改变。２这种改变在光学显微镜下不能观察到。 ３．基因突变一定会改变遗传信息和生物性状吗？试分析原因。 提示：（１）遗传信息一定改变。基因突变是指基因中碱基对的替换、增添和缺失，基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。发生基因突变后，遗传信息会发生改变。 （２）生物性状不一定发生改变。发生碱基对的改变时，由于密码子的简并性，可能并

基因检测及其应用现状与发展趋势

基因检测及其应用现状与发展趋势 单选题、（由一个题干和两个以上的备选答案组成，其中只有一个 为正确答案。选出正确答案。） 1、关于开展遗传药理学的目的叙述正确的是（） A.研究任何有生命的物种因先天性遗传变异而发生的对外源物质产生的异常反应 B.改变传统的“一药盖全、千人一量”的用药模式 C.个人的遗传信息，在合适的时间、应用合适的药物给予合适的病人 D.根据病人的药物相关蛋白的基因型选择合适的药物和剂量 E.以上都正确 2、人类基因组计划（HGP）目的是确定、阐明和记录组成人类基 因组的全部 DNA 序列， 它于那一年确立（） A.1990 年 B.1996 年 C.1998 年 D.2002 年 3、基因检测是通过血液、其他体液、或细胞对DNA 进行检测的技术，下列不属于基因检 测常用方法的是（） A.纤维光导法 B.基因芯片 C.原位杂交法 D.聚合酶链式反应法（PCR） 4、关于辛伐他汀临床用药指导的叙述不正确的是（） A.美国 FDA 警告降脂药—辛伐他汀80mg/d 治疗可引起肌肉损伤 B.我国临床使用辛伐他汀多为40mg/d 以下 C.SLCO1B1基因突变与辛伐他汀致肌肉损伤高度相关 D.依据 SLCO1B1基因突变的降脂药给药方案，杂合突变可按说明书或指南给药 5、关于奥美拉唑临床用药指导的叙述正确的是（） A.慢代谢患者可能出现奥美拉唑疗效不佳，而快代谢患者疗效较好 B.快代谢型患者：建议在药品说明书安全剂量范围内，减 少奥美拉唑用药剂量C.对于慢代谢型患者：可按常规剂量 给药 D.对于中间代谢型患者：建议加大奥美拉唑用药剂量 6、实施精准医学实践个体化医疗的优势在于（） A.提高医疗效率 B.减少患者治疗费用 C.提高医疗安全 D.有助于和谐医患关系 E.以上都是 7、全世界第一例基因治疗成功的疾病是（） A.β地中海贫血症 B.重症联合免疫缺陷症 C.糖尿病 D.血友病 8、基因治疗的基本程序中不包括（） A.选择治疗基因

关于基因治疗的现状与发展

一前言 基因工程是70年代初发展起来的一门技术，由于它有广阔的理论和应用前景，进展极为迅速，现已广泛应用于药品、农业、工业各方面。在医学方面，基因治疗是人们极为关注的领域，因为人类的遗传疾病有2000中以上，但却没有有效的治疗方法。遗传疾病的根本原因是基因有了缺陷基因治疗就是在机体中而基因治疗是指应用DNA 重组技术，将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗的目的[1]。也就是将有缺陷的基因换上正常的基因，并使之适当表达，基因治疗是通过基因工程手段将正常基因包括它表达所需的顺序导入该基因有缺陷的遗传病患者体内，使导入基因发挥作用，从而纠正基因缺陷所导致的各种病变。

二本论 2.1 基因治疗的概念 基因治疗可以分为两类，生殖细胞基因治疗和体细胞基因治疗。前者关系到伦理问题后者较易进行，所以基因治疗主要从体细胞基因着手。目前基因转移的方法分为生物学方法、物理方法和化学方法。广义的基因治疗是指利用基因药物治疗，而通常说的狭义的基因治疗是指用完整的基因进行基因替代治疗，一般用DNA序列，主要的治疗途径是体外基因治疗，即在体外用基因转染病人靶细胞，然后将经转染的靶细胞输入病人体内，最终给予病人的疗效物质是基因修饰的细胞，而不是基因药物。除间接体内法外，还可以用基因药物进行直接体内途径治疗，这些基因药物可以是完整基因，也可以是基因片段；可以是替代治疗，也可以是抑制性治疗[2]。 2.2基因治疗的方法[3] 1基因转移的方法 （1）特异正常基因的分离与克隆：应用重组DNA和分子克隆技术结合基因定位研究成果，已有不少基因被分离和克隆，而且将有更多的基因会被克隆。在当代分子生物技术条件下，一般来说，只要有准确的基因定位和基因探针，任何基因都可被克隆。 在这个前提下，人工合成DNA探针和用DNA合成仪在体外人工合成基因，都是在基因治疗前，分离克隆特异基因的有利条件。 2外源基因转移：基因转移是将外源基因导入细胞内，其方法较多，常用的有下列几类： 物理法：包括电穿孔法和直接显微注射法。 a显微注射法：显微注射是在显微镜下，向细胞核内直接注射外源基因，这种方法一般情况下是有效的。但一次只能注射一个细胞，耗力费时。此法用于生殖细胞时，有效率可达10％。但直接用于体细胞却很困难。在动物实验中，应用这种方法将目的基因注入生殖细胞，使之表达后传代，这样的动物就称为转基因动物。目前成功较多的是转基因小鼠，它可作为繁殖大量后代的疾病动物模型。 b电穿孔法：电穿孔法是将细胞置于高压脉冲电场中，通过电击使细胞产生可逆性穿孔，使周围基质中的DNA可渗进细胞，但也有可能使细胞受到严重损伤。 c脂质体法：脂质体法是应用人工脂质体包裹外源基因，再与靶细胞融合，或直接注入病灶组织，并使之表达。