基因與檢測的學(xué)習(xí)材料

基因與檢測的學(xué)習(xí)材料第1頁/共44頁第2頁/共44頁第3頁/共44頁內(nèi)容概要什么是基因二人類基因組計劃四基因檢測與應(yīng)用人類基因組探秘三一第4頁/共44頁一、什么是基因

第5頁/共44頁孟德爾做雜交的七對豌豆性狀這些性狀有規(guī)律地分離、組合遺傳因子的發(fā)現(xiàn)孟德爾第6頁/共44頁

摩爾根1866-1945基因在染色體上！第7頁/共44頁1953年，美國的詹姆斯?沃森和英國的弗朗西斯?克里克，提出了DNA分子的雙螺旋模型。第8頁/共44頁人類基因組計劃基因組：是存在每個細胞核里的所有基因的集合。人類基因組大?。?1億對堿基人類基因組計劃預(yù)算：30個億美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）與美國能源部共同主持（1990年）第9頁/共44頁人類基因組草圖繪制“三級粉碎法”一級粉碎二級粉碎三級粉碎可測序片段**遺傳標記物第10頁/共44頁“鳥槍法”J?Craig?Venter

克雷格?溫特第11頁/共44頁后基因組時代1990-2006年，斥資30億，完成“人類基因組計劃”，人類基因的數(shù)目約為3-4萬。后基因組工作推進生物工程技術(shù)、醫(yī)藥等相關(guān)科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展第12頁/共44頁人類基因組探秘第13頁/共44頁決定性別的基因“為什么女人不能多像男人一點”XOOYXXXY女性胚胎致死1990年，發(fā)現(xiàn)Y染色體上SRY基因第14頁/共44頁決定身高的基因2007，發(fā)現(xiàn)HMGA2（3.4萬人的調(diào)查）2008，發(fā)現(xiàn)20個新基因共同可以導(dǎo)致6厘米的差異（30萬人的調(diào)查）2014，ITM2A，X染色體上的基因第15頁/共44頁肥胖基因BMI：體重（公斤）/身高（米2）>23超重>25Ob基因，在吃不胖的老鼠分離出的基因MC3R/MC4R，對88名肥胖兒童的研究FTO等位基因，突變一個拷貝肥胖幾率高出30%，突變兩個拷貝肥胖幾率高出70%。（體質(zhì)指數(shù)）第16頁/共44頁辨別氣味的嗅覺基因2007，美國杜克大學(xué)，OR7D4基因決定人對汗味的敏感2008，敲除果蠅的Or83b氣味基因后生存能力較差人類約有1000多個與嗅覺相關(guān)的基因第17頁/共44頁控制人類生物鐘的基因家族超期睡眠狀態(tài)綜合癥hPer2基因發(fā)生突變Clock基因與BMAL-1，一起生理節(jié)律開關(guān)作用第18頁/共44頁與智力相關(guān)的基因1998，檢測IQ分數(shù)160左右的青少年，IGF2R突變常見。2012，100個研究所的超過200名科學(xué)家組成的團隊，對21151健康人進行研究，發(fā)現(xiàn)HMGA2

的T被C替代，腦容量變大，該基因被稱為“智力基因”。2008,針對7000名7歲兒童的研究，確認了6個IQ相關(guān)的基因。6個基因?qū)χ橇Σ町惖挠绊懖怀^1%。第19頁/共44頁所有疾病都與基因相關(guān)1.各種遺傳病2.癌癥3.老年癡呆4.心血管疾病5.精神疾病6.糖尿病……第20頁/共44頁基因決定命運？愛德華?威爾遜和他的著作1975，美國生態(tài)學(xué)家愛德華?威爾遜提出，人的行為不都是后天教導(dǎo)的結(jié)果，也要受到基因的影響。1996，以色列與美國都發(fā)現(xiàn)了DRD4基因影響性格美國科學(xué)家托馬斯布沙爾的研究表明，性格的決定一半歸功于基因，一半是環(huán)境。第21頁/共44頁130個著名遺傳學(xué)家聯(lián)合譴責(zé)著名科學(xué)記者韋德最近出版的一本暢銷書，反對該書提出的新人種劃分方法，并提出人種的遺傳學(xué)差別對全球經(jīng)濟、政治和社會具有重要影響。遺傳的麻煩根據(jù)地區(qū)將人分為不同的群組：非洲、東亞、歐洲、中東和美洲／太平洋島嶼5個大類第22頁/共44頁從基因看人生？60歲老年癡呆40歲脫發(fā)Theend！第23頁/共44頁四、基因檢測“Mymedicalchoice”BRCA1基因缺陷“作為具有完全行為能力的成年人，如果你選擇檢測自己患阿爾茨海默病的風(fēng)險，這是你的權(quán)力；但如果你不想知道，也沒有人會強迫你”

deCODEme公司卡里?斯特凡松第24頁/共44頁基因組的檢測基因表達的檢測全基因組的測序已經(jīng)功能的多個基因位點的檢測轉(zhuǎn)錄水平的檢測蛋白水平的檢測單個基因位點的檢測第25頁/共44頁第一代測序技術(shù)Sanger測序法全基因組的測序雙脫氧法第26頁/共44頁序列拼接ATCGGAXXXXXTATCGGAXXCATCGGAXXXXXXTATCGGAXCATCGGAXXXXAATCGGATATCGGAXXXA

ATCGGATCCAATT第27頁/共44頁第二代測序技術(shù)測一個人的基因組花費30萬-100萬美金全基因組的測序（焦磷酸測序法）第28頁/共44頁第二代測序技術(shù)的高通量測序全基因組的測序英國——首個將基因測序技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療第29頁/共44頁特定的基因位點的檢測20071000美金100萬個SNP（個體遺傳密碼存在差異的位點）篩查20多種疾病第30頁/共44頁23andmeDecodemeNavigenicFrancisS.Collins國際人類基因組計劃”的首席科學(xué)家，美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）的院長399美元985美元2499美元1.Ⅱ型糖尿病2.老年性黃斑變性2.凝血藥物：香豆定3.前列腺癌風(fēng)險4.其他醫(yī)學(xué)非醫(yī)學(xué)特征面臨的疾病風(fēng)險：第31頁/共44頁500多種單基因遺傳病可明確診斷包括家族性高膽固醇血癥、肥厚性心臟病、擴張性心肌病、Q-T間期延長綜合癥、地中海貧血、血友病、唐氏綜合癥、脆性X綜合性、囊性纖維癥、鐮刀狀細胞貧血等均可以通過基因型分析明確診斷。第32頁/共44頁生物芯片生物芯片技術(shù)是通過縮微技術(shù)，根據(jù)分子間特異性地相互作用的原理，將生命科學(xué)領(lǐng)域中不連續(xù)的分析過程集成于硅芯片或玻璃芯片表面的微型生物化學(xué)分析系統(tǒng)，以實現(xiàn)對細胞、蛋白質(zhì)、基因及其它生物組分的準確、快速、大信息量的檢測。基因芯片蛋白芯片細胞芯片組織芯片第33頁/共44頁基因芯片熒光的強弱判斷基因的表達強弱一個微點對應(yīng)一個表達基因基因芯片(GeneChip,DNAChip)，又稱DNA微陣列(DNAMicorarray)，是指按照預(yù)定位置固定在固相載體上很小面積內(nèi)的千萬個核酸分子所組成的微點陣陣列。用標記了熒光DNA與之作用，經(jīng)熒光掃描等檢測方式測定芯片上各點的熒光強度，分析DNA探針與被檢測DNA的相互作用。第34頁/共44頁基因芯片的應(yīng)用疾病的診斷與預(yù)后判斷基因芯片可檢測流感病毒株滿足更多患者配型的需求等等基因芯片在基因水平上篩選新藥第35頁/共44頁蛋白芯片蛋白質(zhì)芯片的定義：蛋白質(zhì)芯片,

又稱蛋白質(zhì)陣列或蛋白質(zhì)微陣列，是指以蛋白質(zhì)分子作為配基,將其有序地固定在固相載體的表面形成微陣列；用標記了熒光的蛋白質(zhì)或其他它分子與之作用，洗去未結(jié)合的成分，經(jīng)熒光掃描等檢測方式測定芯片上各點的熒光強度，來分析蛋白之間或蛋白與其它分子之間的相互作用關(guān)系蛋白質(zhì)芯片的定義：蛋白質(zhì)芯片,

又稱蛋白質(zhì)陣列或蛋白質(zhì)微陣列，是指以蛋白質(zhì)分子作為配基,將其有序地固定在固相載體的表面形成微陣列；用標記了熒光的蛋白質(zhì)或其他它分子與之作用，洗去未結(jié)合的成分，經(jīng)熒光掃描等檢測方式測定芯片上各點的熒光強度，來分析蛋白之間或蛋白與其它分子之間的相互作用關(guān)系蛋白質(zhì)芯片的定義：蛋白質(zhì)芯片,

又稱蛋白質(zhì)陣列或蛋白質(zhì)微陣列，是指以蛋白質(zhì)分子作為配基,將其有序地固定在固相載體的表面形成微陣列；用標記了熒光的蛋白質(zhì)或其他它分子與之作用，洗去未結(jié)合的成分，經(jīng)熒光掃描等檢測方式測定芯片上各點的熒光強度，來分析蛋白之間或蛋白與其它分子之間的相互作用關(guān)系蛋白芯片：是指以蛋白質(zhì)分子或抗體作為配基，將其有序地固定在固相載體的表面形成微陣列；用標記了熒光的蛋白質(zhì)或者其它分子與之作用，經(jīng)熒光掃描等檢測方式測定芯片上各點的熒光強度，分析蛋白之間或蛋白與其它分子之間的相互關(guān)系第36頁/共44頁蛋白芯片檢測的分子類型1.抗原-抗體2.蛋白-蛋白3.特異的核酸序列4.酶與底物5.蛋白與受體第37頁/共44頁蛋白芯片的應(yīng)用奧運興奮劑檢測：1.檢測數(shù)量第一2.賽期檢測最多3.檢測范圍最廣4.檢測速度最快5.最有震懾力的措施：樣品保存8年6.興奮劑安保中心級別最高7.投入基金最多蛋白芯片成為反興奮劑

斗爭中有力的武器第38頁/共44頁蛋白芯片的應(yīng)用早期診斷心肌梗死可“篩”出殘留獸藥檢測自身免疫性疾病幫助尋找過敏原……第39頁/共44頁記憶能夠移植嗎？1996，美國國防部軍事生理研究中心，將運動能手大腦信息復(fù)制到芯片植入美洲棕熊大腦，棕熊學(xué)會游泳。1999，美國一名體操運動員輸出記憶給一名因車禍大腦平衡器損傷的中學(xué)生，中學(xué)生能做空中翻滾動作。期待：將來將記憶生物芯片植入老年癡呆癥患者，變?yōu)檎Ｈ?。?0頁/共44頁芯片植入人體挽救傷兵性命2007，美科學(xué)家研制了米粒大的人體植入芯片，可自動檢測健康信息并提供醫(yī)療建議。美國國防部與克萊姆森大學(xué)簽定一份160萬美元的合同開發(fā)這款植入芯片