常用基因检测方法原理与局限

常用基因检测方法原理与局限单击此处添加副标题陈白雪Oct.31,2018•染色体病：染色体畸变引起•单基因遗传病•常染色体显性遗传：携带杂合致病突变即可发病。•常染色体隐性遗传：携带纯合致病突变或复合杂合突变才能发病。•伴X连锁遗传•伴Y连锁遗传•多基因遗传病：多基因、环境因素联合作用导致疾病发生•线粒体遗传病：呈母系遗传（复习：母系遗传=患病女性所有子女都患病？）没有哪一种检测方法能够搞定所有的事情，如果有，那就是忽悠没有一种药包治百病，如果有，那就是毒药复习•遗传病的基因检测，本质上就是以参考基因为基准，对样本基因进行校对•染色体片段•染色体•外显子•碱基字句段落章节书册•经典的直接测序方法，基因突变检测的“金标准”•检测范围：•细胞核基因•线粒体基因•检测精度：20个以内碱基的替换、缺失、重复•局限性•仅适用于目标基因明确的单基因遗传病检测一代测序/Sanger测序Sanger测序应用举例•探针与待检测基因序列进行特异性杂交，通过探针的连接、PCR扩增，收集数据并进行分析•可应用于缺失、重复突变检测，主要针对基因外显子。•亦可用于分析特定的点突变（通常是热点突变），前提是试剂盒里已经有针对该突变设计的探针多重连接酶依赖性探针扩增技术（MLPA）技术原理MLPA探针结构扩增产物毛细管电泳结果片段分析（FragmentAnalysis，FA）•借助毛细管电泳，检测待测物（通常为PCR扩增产物）中是否有特定长度（范围）DNA片段出现•无法检测出序列内部的碱基改变•例如“SRY基因片段分析”项目：提取样本总DNA后，用SRY基因特异引物进行PCR扩增，并将扩增产物进行毛细管电泳，观察是否有目标长度的扩增产物•片段分析的应用范围广泛•一对染色体分别来自父母。当缺失了其中一方来源的染色体（LOH），或者是某一对染色体同时来自父或母亲的一方（单亲二倍体，UPD）•UPD可以发生在局部，也可发生于整个染色体组•如果发生在染色体“印迹区”，则可导致疾病发生可用于单亲二倍体/LOH的检测片段分析（FragmentAnalysis，FA）以下为全染色体组UPD的CMA结果•对样本目标序列进行甲基化特异性PCR后，印迹（DNA甲基化状态）不同的序列会发生碱基的改变，并扩增得到长短不一的片段•借助毛细管电泳，检测待测物（通常为PCR扩增产物）中是否有特定长度DNA片段出现低通量检测：“有的放矢”Sanger测序MLPAFA已知微小突变√√×未知微小突变√××大片段重复/缺失×√√*UPD（单亲双体）××√动态突变√**×√*：FA分析大片段缺失需要明确具体缺失范围，而MLPA只需要明确基因即可**：理论上Sanger测序也能数动态突变重复单位个数，但人工数易出错，且当片段过长时容易超出Sanger测序分析的范围。猜中“有奖”猜不中“白折腾”G显带染色体核型分析技术仍然是细胞遗传学产前诊断的“金标准”•应用范围•使染色体大小和形态一目了然,特别是发生在染色体上的遗传疾病，如染色体倒位、易位、互换和短缺，都可以及时发现,有利于临床诊断•局限性•细胞培养耗时长、分辨率低以及耗费人力•对线粒体病无能为力染色体显带技术，Chromosomebanding报告单出现类似右边的图像→_→就是核型报告有该项目疑问请咨询@陈帆@吴梦华47，XX，+21•应用范围•儿童复杂、罕见遗传病，如：智力障碍、生长发育迟缓、多发畸形、孤独症样临床表现，排除染色体病、代谢病和脆性X综合征之后的全基因组CNV检测（包括智力低下、发育迟缓、多种体征畸形以及自闭症中，CMA比传统G显带核型分析技术的检出率提高了10％）•对自然流产、胎死宫内、新生儿死亡等妊娠产物的遗传学检测•可以检测出同源性单亲二倍体（UPD）•局限性•无法检出染色体倒位,易位,互换等结构变异染色体微阵列分析Chromosomemicroarrayanalysis,CMA相当于升级版的核型分析，能查到比普通核型分析更加细小的拷贝数改变以及单亲二倍体。但是结构改变不行书撕成一页一页的再拿去校对，就不能检查出页码装订错误了213456781357157213456781357151213456781357153PWS/AS：CMAorFA？？？CMAFA核基因组全局分析√×仅检测患者，区分PWS/AS×√仅检测患者，区分LOH/UPD√×对于首选片段分析（FA）方法的PWS/AS患者，先做3370项目（协助确诊）。若结果为阳性，可以再做3381（协助判断预后）注意：若患者为异源性UPD，则CMA无法检出，但片段分析项目可以……•优势：能同时对无数条DNA分子进行序列测定，效率极高•技术特点：每次测很短的片段（读长较短），但是可以通过超大量的平行测序，获得大量的序列。“下一代”测序技术Next-generationsequencing,NGS（某个位点的）深度：这个位点被测的次数read(s)：测序直接得出的短序列相当于把几本一样的书撕碎了（一份DNA溶液里面有无数条DNA分子）。再叫一堆人（一个人就是一个read），每人发一个碎片校对。由于撕碎是随机的，会有N个人校对到同一个句子（N=深度）。一个地方被校对的次数越多，校对结果准确性就越高。高通量检测：“鸟枪法”核型分析CMANGS核基因组全局分析√√√*大片段缺失/重复=3M=100k×**结构改变√××单亲二倍体（UPD）×√×标本培养√××*：仅限于全基因组测序能做到核基因组全局分析，若只是全外显子组或者GenePanel则不行。**：不能保证检出，若检出则需经过其他实验（例如MLPA）验证。保证中彩票头奖的方法：把所有号码都买了Thanks.