报告预览

智银资本：2019年基因诊断的分子生物学基础（32页）.pdf

编号：81814

PDF PPTX 32页 1.59MB 下载积分：VIP专享

下载报告请您先登录！

智银资本：2019年基因诊断的分子生物学基础（32页）.pdf

1、第 1 页请阅读本文最后的免责声明基因诊断的分子生物学基础ZHIYIN邮箱：zyzbsz-智银资本行业研究报告2ZHIYIN目录概述1核酸分子杂交技术2PCR及其衍生技术3DNA序列测定技术4第 3 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN3请阅读本文最后的免责声明1.1基因诊断：针对性强、特异性好、灵敏度高、应用广泛基因诊断（gene diagnosis）是利用现代分子生物学技术，从DNA/RNA水平进行检测，分析体内致病基因的存在、变异和表达等状态，从而对疾病作出诊断的过程。基因诊断针对性强灵敏度高应用广泛特异性好资料来源：医学分子生物学，智银资本第 4 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYI

2、N4请阅读本文最后的免责声明1.2基因诊断的基本策略（1）对基因突变的检测点突变的检测：如对已知突变位点进行的产前诊断大片段核苷酸丢失或插入的检测：如Duchenne肌营养不良的诊断基因重排的检测：如Burkitt淋巴瘤是8#染色体的c-Myc基因转移至14#染色体的免疫球蛋白重链基因调控区基因扩增的检测：如乳腺癌中成纤维细胞生长因子基因家族的扩增可达100+拷贝（2）对基因表达异常的检测：主要检测mRNA水平的表达（3）对病原体基因的检测：如HIV、HPV、乙肝病毒等的基因诊断随着技术的革新和方法的普及，现实中通常采用多种方法联合的检测手段。资料来源：医学分子生物学，智银资本第 5

3、页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN5请阅读本文最后的免责声明1.3.1基因诊断的临床应用：遗传病的基因诊断镰状红细胞贫血（Sickle-cell anaemia, SCA）：常见的遗传病之一，-肽链6#谷氨酸被缬氨酸所代替，构成镰状血红蛋白（Hb-S），替代正常Hb-A。正常携带者患者资料来源：医学分子生物学，智银资本第 6 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN6请阅读本文最后的免责声明1.3.2基因诊断的临床应用：遗传病的基因诊断囊性纤维化：囊性纤维化穿膜传导调节器（CFTR）是一个含有1480个氨基酸残基的蛋白质，对跨膜转运调节起重要作用。CFTR基因突变，可引起呼吸系统、胃肠

4、道、肝胆系统及生殖道等上皮细胞的离子转运异常，最终可致囊性纤维化。CFTR基因存在1000多种突变形式，不同突变形式的诊断对治疗起到重要作用。资料来源：医学分子生物学，智银资本第 7 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN7请阅读本文最后的免责声明1.4.1基因诊断的临床应用：肿瘤的基因诊断检测原癌基因：Ras蛋白是原癌基因Ras的表达产物，是Ras-Raf信号通路的重要成员，该通路被激活可导致细胞增殖。如Ras基因发生突变，使Ras蛋白失去GTP水解酶活性，GTP不能及时水解，该信号通路会持续激活，导致细胞增殖。该突变可引起泌尿系统肿瘤和淋巴细胞白血病。细胞的增殖，存活，区别GTP酶活化蛋

5、白（GAP）Ras-Raf信号通路：配体RPTKadaptorGEFRasRafMAPKKMAPK进入细胞核转录因子资料来源：医学分子生物学，智银资本第 8 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN8请阅读本文最后的免责声明1.4.2基因诊断的临床应用：肿瘤的基因诊断检测抑癌基因：p53基因位于17#染色体，p53蛋白是DNA结合蛋白，也是转录活化因子，在应答DNA损伤时常引起细胞周期紊乱。50%-60%的恶性肿瘤均与该基因有关，检测p53编码区的错义突变、单碱基插入和缺失等变异，可实现癌症早筛。资料来源：医学分子生物学，智银资本9ZHIYIN目录概述1核酸分子杂交技术2PCR及其衍生技术3D

6、NA序列测定技术4第 10 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN10请阅读本文最后的免责声明2.1核酸分子杂交技术核酸分子杂交（molecular hybridization of nucleic acid）是指不同来源的核酸单链在退火（复性）时能以碱基配对的方式重新形成双链。该杂交反应既可以在两条DNA单链间形成，也可以在RNA与DNA单链间形成，其实质是核酸的变性与复性。不完全互补的两条核酸单链也能杂交结合，但碱基互补程度越高或互补区段越长，双链之间的结合也就越牢固。（或DNA-RNA杂交双链分子）资料来源：智银资本第 11 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN11请阅读本文最后

7、的免责声明2.2Southern blot限制性酶切基因组DNA电泳转印硝酸纤维素膜放射性探针检测杂交结果利用标记的探针（probe）与转印膜上靶DNA片段进行杂交的技术，检测DNA片段中是否存在与探针同源的序列；杂交过程具备高度特异性，可根据所使用的探针（序列已知）进行特异性序列检测。资料来源：智银资本第 12 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN12请阅读本文最后的免责声明2.3Northern blot 通过探测样品中的RNA（或隔离的mRNA）来研究基因表达；主要用于检测基因结构改变以及在RNA水平的基因表达异常，进而推测基因启动区碱基序列是否改变或是否转录异常；操作原理和过

8、程与Southern blot类似。RNA提取电泳转印标记探针检测杂交结果资料来源：智银资本第 13 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN13请阅读本文最后的免责声明2.4Southern/DNA, Northern/RNA, Western/ProteinSouthernblotNorthernblotWesternblot检测对象DNARNA蛋白质电泳介质琼脂糖琼脂糖丙烯酰胺分离范围0.5-50kbp0.5-10kb10-120kd探针被标记的特定序列的核酸片段被标记的特定序列的核酸片段一级抗体与多肽结合，二级抗体用于显色检测一级抗体检测结果包含特定DNA序列片段；能同时检测大小和数量包

9、含特定RNA转录片段；能同时检测大小和数量包含特定多肽的蛋白质；能同时检测多肽的大小和数量资料来源：公开资料整理，智银资本第 14 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN14请阅读本文最后的免责声明2.5Dot blot 无需电泳，将RNA/DNA样本变性后直接点样于固相支持物上，然后与标记的探针进行杂交，常用于特定基因及其表达产物的定性与定量研究；反向斑点印迹（reversedot blotting，EDB）：现将探针点样于固相支持物上，再用标记的样本进行杂交。准备稀释液点样与杂交资料来源：智银资本第 15 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN15请阅读本文最后的免责声明2.6荧光原位杂

10、交（FISH）变性变性嵌入标记地高辛（或生物素）的核苷酸荧光素标记的特异性抗体荧光显微镜检测荧光原位杂交（fluorescence in situhybridization，FISH）将荧光素标记的DNA片段与染色体或染色质杂交，用于基因定位研究。 FISH技术可检测特定基因片段的缺失、扩增与重排，也可用于对遗传病及肿瘤的诊断和分型。资料来源：智银资本16ZHIYIN目录概述1核酸分子杂交技术2PCR及其衍生技术3DNA序列测定技术4第 17 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN17请阅读本文最后的免责声明3.1PCR技术的基本原理以DNA分子为模板，加入与待扩增片段两侧序列互补的一对特

11、异寡核苷酸链作引物（primer），在耐热DNA聚合酶的催化下，分别合成两条新的DNA互补链；每一个反应周期包括变性、退火、延伸，多次重复这一周期性反应过程，结果使两个引物之间的DNA片段拷贝数以几何级数增加。变性退火延伸引物寡核苷酸DNA模板资料来源：智银资本第 18 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN18请阅读本文最后的免责声明3.2反转录PCR（reverse transcription PCR，RT-PCR）反转录PCR以RNA为模板，先反转录生成cDNA，再对cDNA进行PCR扩增；作为模板的RNA可以是总RNA、mRNA或体外转录的RNA产物，关键是确保RNA中无RNA酶

12、和gDNA的污染；可分为一步法（病毒检测）和两步法（mRNA解析）；常用于从组织或细胞中获取目的基因、检测基因结构以及研究mRNA表达水平。逆转录酶脱氧核苷三磷酸资料来源：智银资本第 19 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN19请阅读本文最后的免责声明3.3实时定量PCR（real-time quantitative PCR，RT-qPCR）与常规PCR相比，无需电泳，通过荧光信号积累实时直观地监测整个PCR反应进程。荧光基团淬灭基团由于这两个基团靠得很近，没有荧光信号产生荧光基团远离淬灭基团并释放荧光信号Molecular Beacon/分子信标模式资料来源：智银资本第 20 页请

13、阅读本文最后的免责声明ZHIYIN20请阅读本文最后的免责声明3.3实时定量PCR（real-time quantitative PCR，RT-qPCR）TaqMan Probe模式Taq酶将探针水解成单个碱基，荧光基团的能量无法传给淬灭基团，只能通过发射特征光子回到稳定态。Hybridization Probe/杂交探针模式两个探针，一个探针3碱基上结合感光基团（Donor），另一个探针5碱基上结合荧光基团（Acceptor）。当两个探针特异性结合到模板上时，Donor接受激发光得到能量，并将能量传递给Acceptor，Acceptor通过发射特征光子回到稳定态。资料来源：智银资本第 21

14、页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN21请阅读本文最后的免责声明3.4多重PCR（multiplex PCR）在同一反应体系中加入二对以上引物，同时扩增出多种核酸片段的PCR反应，其反应原理、反应试剂和操作过程与一般PCR类似；多重PCR主要用于多种病原微生物的同时检测或鉴定某些病原微生物、某些遗传病及癌基因的分型鉴定。资料来源：智银资本第 22 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN22请阅读本文最后的免责声明资料来源：智银资本3.5PCR等位基因特异寡核苷酸探针杂交（PCR-ASO）正常球蛋白基因突变球蛋白基因突变纯合子野生纯合子杂合子根据已知基因突变位点的碱基序列，设计和制备野生

15、型或突变型基因序列互补的两种探针，与被检测者样品中的DNA分子进行杂交；根据样品与这两种探针杂交信号的强弱，确定判断样品是野生纯合子、突变纯合子或杂合子。第 23 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN23请阅读本文最后的免责声明3.6PCR扩增抗拒突变系统（ARMS-PCR）当引物3末端与模板5末端存在错配时，可引起扩增产物的急剧减少；通过设计适当的引物，使正常模板引物扩增正常等位基因，突变模板引物扩增突变基因；进而通过PCR扩增直接达到区别野生型和突变型的目的。野生纯合子杂合子突变纯合子对照引物突变型引物野生型引物资料来源：智银资本24ZHIYIN目录概述1核酸分子杂交技术2PCR及其

16、衍生技术3DNA序列测定技术4第 25 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN25请阅读本文最后的免责声明4.1DNA序列测定（DNA sequencing） DNA序列测定（DNA sequencing）是确定DNA片段的全序列，是目前确定基因突变和检测基因变异最准确可靠的方法。利用测序信息，能够识别基因的变化，基因与疾病和表型的关联，并确定潜在的药物靶点。人类基因组计划（Human Genome Project，HGP）于1990年正式启动，2006年完成；其宗旨在于测定组成人类染色体（22+X+Y）中所包含的六十亿对组成的核苷酸序列，从而绘制人类基因组图谱，并且辨识其载有的基因及其序

17、列，达到破译人类遗传信息的最终目的。资料来源：维基百科，智银资本第 26 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN26请阅读本文最后的免责声明4.2Sanger测序法（Sanger sequencing）资料来源：abm Inc.，智银资本 Sanger测序法，又称双脱氧链终止法（dideoxy chain-termination method），反应核心在于使用的ddNTP：由于缺少3-OH基团，不能与另一个dNTP连接形成磷酸二酯键，可中止DNA链的延伸。此外，ddNTP上连接有放射性同位素或荧光标记基团，因此可被自动化仪器或凝胶成像系统所检测到。ddNTP毛细电泳第 27 页请阅读本文最后

18、的免责声明ZHIYIN27请阅读本文最后的免责声明4.3焦磷酸测序法（Pyrosequencing）资料来源：Roche，智银资本焦磷酸测序法适于已知的短序列，其可重复性和精确性能与Sanger测序法相媲美，但速度却大幅提高。其原理为酶级联化学发光反应，具体而言，每一个dNTP的聚合均会释放一次荧光信号，通过检测荧光的信号强度，达到实时测序的目的。DNA聚合酶三磷酸腺苷双磷酸酶荧光素酶ATP硫酸化酶每轮反应加入一种dNTP通过微弱光检测装置及处理软件可获得一个特异的检测峰，峰值的高低和相匹配的碱基数成正比第 28 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN28请阅读本文最后的免责声明资料来源：I

19、llumina，智银资本4.4边合成边测序（Sequencing by Synthesis，SBS） Illumina的边合成边测序（SBS）是目前世界上最成功且最广泛使用的NGS技术。当每个dNTP加入时，对荧光标记的可逆终止子进行成像，随后切割以利于后续加入；在每个测序循环中，所有四种可逆终止子结合的dNTP都存在。文库制备边合成边测序桥式PCR切割荧光基团终止端帽荧光释放第 29 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN29请阅读本文最后的免责声明4.5边连接边测序（Sequencing by Ligation，SBL） SBL中，带有荧光基团的探针与DNA片段杂交并且与临近的寡核糖核酸

20、连接，通过荧光基团的波长来判断碱基序列。 SOLiD平台使用双碱基编码的探针，每四种组合使用一种荧光信号（共四种）；其测序过程由一系列的结合，连接，图像获取以及切割的循环组成。资料来源：SOLiD，智银资本双碱基编码探针第 30 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN30请阅读本文最后的免责声明4.6NGS Workflow资料来源：智银资本样本提取，DNA片段化，体外接头衔接基于乳化PCR的克隆扩增基于桥式PCR的克隆扩增焦磷酸法边连接边复制边合成边复制第 31 页请阅读本文最后的免责声明ZHIYIN31请阅读本文最后的免责声明单分子实时测序（Pacific Bio）离子半导体（Ion To

21、rrent）边合成边测序（Illumina）边连接边测序（SOLiD）焦磷酸测序（454）链终止法（Sanger）读长平均5,500bp-8,500 bp，最大可超过30,000最大400bp50-300bp50+35或50+50bp700bp400-900bp精确度连续测序99.999%，单一测序87%98%98%99.9%99.9%99.9%每次运行可获取读段数约400兆碱基最大8000万最大30亿12亿-14亿100万N/A每次运行耗时0.5-2小时2小时1-10天1-2周24小时20分钟-3小时每百万碱基所耗成本（美元）$0.33-$1.00$1$0.05-$0.15$0.13$10$24004.7常见测序方法对比数据来源：Nature Reviews Genetics volume 17, pages 333351 (2016)，智银资本32ZHIYIN免责声明1.本报告仅供智银资本（以下简称“本公司”）的客户使用，本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户；2.本报告是基于本公司认为可靠的已公开信息，但本公司不保证该等信息的准确性或完整性。本报告所载的资料、工具、意见及推测只提供给客户作参考之用，并非作为或被视为出售或购买证券或其他投资标的的邀请或向人作出邀请；3.客户应当认识到有关本报告的相关推荐等只是研究观点的简要沟通，需以本公司http:/www.sz-

友情提示

1、下载报告失败解决办法
2、PDF文件下载后，可能会被浏览器默认打开，此种情况可以点击浏览器菜单，保存网页到桌面，就可以正常下载了。
3、本站不支持迅雷下载，请使用电脑自带的IE浏览器，或者360浏览器、谷歌浏览器下载即可。
4、本站报告下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩，下载后原文更清晰。

本文（智银资本：2019年基因诊断的分子生物学基础（32页）.pdf）为本站（gary）主动上传，三个皮匠报告文库仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对上载内容本身不做任何修改或编辑。若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私，请立即通知三个皮匠报告文库（点击联系客服），我们立即给予删除！

温馨提示：如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载，重复下载不扣分。

上海品茶

智银资本：2019年基因诊断的分子生物学基础（32页）.pdf

智银资本：2019年基因诊断的分子生物学基础（32页）.pdf

智银资本：2019年基因诊断的分子生物学基础（32页）.pdf