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文檔簡介

分子遺傳學檢驗技術的臨床應用信息分析與報告解讀檢驗策略與手段分子遺傳學檢驗基礎目錄CONTENTS其他分子遺傳學檢驗基礎遺傳病的分類遺傳病的發(fā)病時間染色體病單基因病多因子病出生青春期成年受累個體數(shù)主要應用:單基因病1對等位基因控制,遵循孟德爾遺傳規(guī)律;數(shù)量眾多(7000+),遺傳比例高;單個疾病發(fā)病率很低,又稱罕見病、孤兒病;臨床表現(xiàn)兇險;不一定有家族史(隱性遺傳,新生變異)單基因病累及人體各個系統(tǒng)常見單基因病伴Y染色體伴X染色體隱性伴X染色體顯性常染色體隱性常染色體顯性心血管系統(tǒng)(213個基因):家族性肥厚型心肌病擴張型心肌病限制型心肌病左室心肌致密化不全心律失常性右心室發(fā)育不良Brugadasyndrome長/短QT綜合癥……染色體、基因與變異雜合純合復合雜合:變異位置遺傳方式:AD常染色體顯性遺傳(AD):雜合變異即可導致發(fā)病遺傳方式:AR常染色體隱性遺傳(AR):純合或復合雜合變異即可能導致發(fā)病遺傳方式:XRX連鎖隱性遺傳(XR):半合子變異導致發(fā)病分子診斷單基因病致病基因臨床表型擴張型肌病?肥厚型心肌病?長QT綜合癥?……HGMD收錄變異趨勢圖截至2016-06-30Phenotypes:18,452Genes:7,473Disease-CausingMutation:161,626遺傳物質基因

DNA染色體生物遺傳信息的載體細胞核中載有遺傳信息(基因)的物質線性排列于染色體特定遺傳效應的DNA片段調節(jié)轉錄活動增強子尾部區(qū)結構基因轉錄單位非編碼區(qū)調控區(qū)外顯子:具有編碼意義內含子:無編碼意義前導區(qū)啟動子終止子mRNA裂解信號回文結構編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚酶結合位點啟動子終止子編碼區(qū)上游編碼區(qū)上游基因的功能-基因表達基因中遺傳信息經(jīng)過轉錄和翻譯轉變成具有生物活性的蛋白質,決定生物性狀的的過程概念過程轉錄:翻譯:DNA為模板合成RNA過程mRNA為模板指導蛋白質合成過程DNARNA蛋白質轉錄逆轉錄翻譯復制復制基因序列…ATTAACCGTAAGATGTTACCAACTTTAACCGGAATTAACCCTGTCCTTAACCAGTTAACCATACCAATATAGc.11號外顯子2號外顯子c.30c.31c.31-2ATGp.1c.:核苷酸p.:氨基酸3個核苷酸(密碼子)編碼一個氨基酸綠色:外顯子紅色:內含子起始密碼子:ATG終止密碼子:TAG,TAA,TGA組成DNA的堿基有腺嘌呤(A),鳥嘌呤(G),胞嘧啶(C)及胸腺嘧啶(T)p.5TTATAG密碼子與氨基酸第一個堿基(5'端)第二個堿基第三個堿基

(3'端)TCAGT苯丙氨酸Phe絲氨酸Ser酪氨酸Tyr半胱氨酸CysT苯丙氨酸Phe絲氨酸Ser酪氨酸Tyr半胱氨酸CysC亮氨酸Leu絲氨酸Ser終止密碼子終止密碼子A亮氨酸Leu絲氨酸Ser終止密碼子色氨酸TrpGC亮氨酸Leu脯氨酸Pro組氨酸His精氨酸ArgT亮氨酸Leu脯氨酸Pro組氨酸His精氨酸ArgC亮氨酸Leu脯氨酸Pro谷氨酰胺Gln精氨酸ArgA亮氨酸Leu脯氨酸Pro谷氨酰胺Gln精氨酸ArgGA異亮氨酸Ile蘇氨酸Thr天冬酰胺Asn絲氨酸SerT異亮氨酸Ile蘇氨酸Thr天冬酰胺Asn絲氨酸SerC異亮氨酸Ile蘇氨酸Thr賴氨酸Lys精氨酸ArgA甲硫氨酸Met(起始)蘇氨酸Thr賴氨酸Lys精氨酸ArgGG纈氨酸Val丙氨酸Ala天冬酰胺Asn甘氨酸GlyT纈氨酸Val丙氨酸Ala天冬酰胺Asn甘氨酸GlyC纈氨酸Val丙氨酸Ala谷氨酸Glu甘氨酸GlyA纈氨酸Val丙氨酸Ala谷氨酸Glu甘氨酸GlyG變異類型錯義變異:由于c.893G>A(編碼區(qū)第893號核苷酸由G變成A),導致的p.Gly298Glu(第298號氨基酸由Gly變成Glu)無義變異:由于c.421C>T(編碼區(qū)第421號核苷酸由C變成T),導致的

p.Arg141*(第141號氨基酸由Arg變成終止密碼子)移碼變異:由于c.382dupG(編碼區(qū)第382號核苷酸G重復),導致的p.Gly128Glyfs*18(從第128號氨基酸開始移碼,在變異位置后的18個氨基酸終止)舉例男,4個月,臨床表現(xiàn):吐沫一周,發(fā)吭,拒乳1天,呼吸困難半天,心臟大,收縮功能減低其父母、哥哥表型均正常家族史(-)舉例TNNT2基因是擴張型心肌病1D型(Cardiomyopathy,dilated,1D)、家族性限制性心肌病3型(Cardiomyopathy,familialrestrictive,3)、肥厚性心肌病2型(Cardiomyopathy,hypertrophic,2)、左心室致密不全6型(Leftventricularnoncompaction6)的致病基因,均為常染色體顯性遺傳方式(AD)。檢測策略與手段如何檢測?一代測序(Sanger)基因芯片(Chip)

無法獨立滿足臨床需求如何檢測?致病基因很大:如COL1A2(馬凡綜合征)…一種病多個致病基因:Noonansyndrome(8個基因)……癥狀相似的一組疾病,難以區(qū)分:肥厚型心肌病(54genes),擴張型心肌?。?7genes)……如何檢測?Sanger?OR相近臨床表現(xiàn)的疾病Panel所有已知相關致病基因全部編碼外顯子¥2,00025%¥2,00016%¥2,0006%¥2,0003%¥2,0001.5%¥2,000<1%PANELTEST+Sangerconfirm

……?Gene1Gene2Gene3Gene4Gene5Gene6如何檢測?染色體異常:染色體核型分析染色體微缺失:aCGH,SNP-Array大片段變異:MLPA微小變異:PANEL動態(tài)突變:毛細管電泳PANEL的設計與更新設計:必須要和臨床緊密結合PANEL不斷更新:意義重大更新周期:3-6個月為宜PANEL的設計與更新心血管系統(tǒng):

心血管?。?13genes):惠汝太,白融,劉文玲…...神經(jīng)肌肉系統(tǒng):癲癇(512genes),智力障礙(453genes):姜玉武教授……肌病(169genes):熊暉教授……腦白質病(120genes):吳曄、王靜敏教授……遺傳代謝病(267genes):楊艷玲教授……運動障礙(帕金森、肌張力不全等,105genes)、痙攣性截癱&HMSN(112genes)、共濟失調(142genes):樊東升教授……其他系統(tǒng):遺傳性皮膚病(312genes):楊勇教授、姚志榮教授……性腺疾病(127genes):鞏純秀教授……遺傳性眼病(290genes):黎曉新教授……遺傳性腎病(262genes):丁潔教授,魏珉教授……PANEL

VS.全外顯子全外顯子(100X)PANEL(100X)檢測范圍50M200k-2M覆蓋度50M*98%Max.2M*99%檢測基因“所有”基因明確的致病基因變異數(shù)量300-400<10結果解讀困難/模糊簡單/明確應用目的科研臨床全外顯子檢測應用以科研目的為主(尋找新的致病基因)全外顯子檢測目前無法替代Panel(價格?臨床意義?覆蓋度?)全外顯子檢測不建議作為首先采用的臨床檢驗手段我們也有系統(tǒng)的全外顯子分析體系盡力幫助大家解決臨床問題PANEL:全外顯子VS.亞全外顯子亞全外顯子:4,000+個基因的PANEL問題:各系統(tǒng)疾病在一起,過度檢驗問題嚴重解決方案:單系統(tǒng)大包(如神經(jīng)系統(tǒng)大包)信息分析與報告解讀生物信息分析系統(tǒng):概述二代測序技術流程的核心步驟目的:有效過濾無意義變異需要持續(xù)開發(fā)、更新及優(yōu)化43列信息(描述一個變異)生物信息分析系統(tǒng):結果(43列信息)samplenamepersonalIdNumbersexFamily_sampledisease_gene_focusedmedical_historyPanelName樣本名稱樣本ID性別家系樣本重點關注基因臨床情況所檢測項目GeneNameGeneDescriptionDiseaseInheritanceNMc.p.基因名所編碼蛋白相關疾病遺傳方式轉錄本號核苷酸變化氨基酸變化polyphen;SIFT_pred;MutationTaster_predsplicingReferenceRef_posfrequenceInPanelref蛋白功能損傷預測是否是剪切變異所屬染色體基因組坐標變異本批次出現(xiàn)次數(shù)參考序列AllelevariationfrequencecountDepthtypersid-1AF-1rsid-2AF-2檢出序列等位基因頻率等位基因計數(shù)測序深度變異類型SNP頻率信息hgmdTypehgmdPositionhgmdChangehgmdDiseasePubmedCNV_ResultMLPAHGMD收錄情況CNV分析結果是否可以做MLPAKangso_altAlleleKangso_altAFKangsoHealthyPeople_altAlleleKangsoHealthyPeople_altAFtrue_positive_numberwithBadCoverageRegionACMGScoring自有數(shù)據(jù)庫頻率歷史驗證陽性次數(shù)是否有覆蓋度不好的區(qū)域ACMG評分生物信息分析系統(tǒng):應包含內容從臨床出發(fā)對所發(fā)現(xiàn)變異進行深度分析自有數(shù)據(jù)庫頻率信息(正常人全外顯子,患者歷史數(shù)據(jù))測序質量、MLPA、CNV……HGMD收錄情況、歷史驗證陽性結果基于ACMG(美國醫(yī)學遺傳學與基因組學學會)指南的變異評分系統(tǒng)結果的判讀受檢者父親母親雜合未發(fā)現(xiàn)變異未發(fā)現(xiàn)變異AD:情況1受檢者父親母親雜合雜合變異未發(fā)現(xiàn)變異AD:情況2受檢者父親母親純合雜合變異雜合變異AR:情況1受檢者父親母親雜合1雜合變異未發(fā)現(xiàn)變異雜合2未發(fā)現(xiàn)變異雜合變異AR:情況2受檢者父親母親雜合1雜合變異未發(fā)現(xiàn)變異雜合2雜合變異未發(fā)現(xiàn)變異AR:情況3高度可疑考慮家族史高度可疑高度可疑基本可排除結果的判讀受檢者父親母親半合子未發(fā)現(xiàn)變異雜合變異XR:姥爺姥姥未發(fā)現(xiàn)變異未發(fā)現(xiàn)變異姥爺姥姥未發(fā)現(xiàn)變異雜合變異姥爺姥姥半合子未發(fā)現(xiàn)變異可疑可疑可疑基本可排除檢驗報告如何有效判斷所發(fā)現(xiàn)的變異是否可能與臨床相關是分子遺傳學檢驗的最大難點。生物信息分析測序家系驗證出具報告檢驗報告中應涵蓋的主要內容重點懷疑變異的家系驗證結果重點懷疑變異的詳細解釋(相關疾病、多態(tài)性、既往報道等)所有二代測序發(fā)現(xiàn)的變異列表及詳細信息(相關疾病、ACMG評分、蛋白損傷預測……)CNV分析結果所發(fā)現(xiàn)異常的基因對應疾病的詳細臨床表現(xiàn)拿到報告后做什么?是否疑似陽性結果相關基因異常是否支持診斷完成診斷查詢附件中各基因

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