二、聚合酶链反应(PCR):
1.核酸杂交反应是一对一的反应,即膜上有一个被检测分子时,相应就有一个标记的探针分子与它杂交。所以整个实验敏感性主要取决于标记探针的质量和杂交后的检测方法。在优化的条件下,核酸杂交可检测到pg水平的靶分子,约相当于106个分子。但是,在许多临床情况下,即无法得到这样的样品量。这时可以用聚合酶链反应来扩增靶分子以特异性地增加靶分子量,达到提高敏感性的目的。
2.聚合酶链反应(polymerase chain reaction ,PCR):
PCR的反应本身是在同一试管内利用DNA聚合酶催化的反应反复进行同一段DNA片段的合成。聚合酶反应的模板是待检测核酸分子:DNA可直接用于反应,而RNA则需要用反转录酶反转录成为cDNA,然后用作聚合酶反应的模板。反应的引物有两条,分别位于待扩增DNA片段的两端,可启动相对方向的DNA合成。这样从一个模板分子起始的话,经过n次聚合酶反应后就可以合成2 n个模板分子。所以从很小时的样品即有可能扩增出电泳后肉眼可见的产物。
3.PCR反应:
模板(待测 的cDNA或RNA);
底物(dATP,dGTP,dCTP,dTTP);
引物 ;
TaqDNA聚合酶, 反应温度(75-85 ℃ );
变性:95℃;
退火:55℃;
聚合:72℃;
检测:电泳或核酸杂交。
4.以PCR为基础的基因诊断技术:
(1)巢式PCR:先以一对外引物进行常规PCR,取一部分扩增产物为模板,用另一对内引物进行扩增反应,提高灵敏度和特异性。
(2)多重PCR:在同一PCR反应体系中加多对引物进行扩增反应的方法叫多重PCR。这种方法可对某一特定的基因的不同的区域进行缺失诊断。
(3)逆转录PCR:这种PCR的起始模板是RNA,先以 RNA为模板通过逆转录 反应合成,再以cDNA为模板合成双链cDNA,在此基础上再进行PCR。由此可见,RT-PCR在基因表达研究和对RNA病毒的基因诊断中具有特殊作用。
(4)荧光定量PCR:本方法通过对照基因的扩增或对引物进行荧光标记,结合一定的仪器可以对PCR产物进行定量。
(5)联合PCR技术。
三、核酸序列分析法:
核酸序列分析法是最确切的基因诊断分析法,它通过测定碱基排列序列而发现DNA的具体变异情况。
核酸序列分析法有两种:化学裂解法和双脱氧核苷酸末端终止法。
基因诊断的应用
1.病原生物的侵入:一般侵入体内的病原生物可通过显微镜检查各免疫学方法进行诊断。但是,直接检测病原生物的遗传物质可以大大提高诊断的敏感性。此外,由于基因碱基配对原理的基因诊断可直接检测病原微生物的遗传物质,所以诊断的特异性也大为提高。目前,基因诊断已在病毒性肝炎,爱滋病等传染病的诊断中发挥了不可代替的作用。
2.遗传病:遗传病是指遗传物质(基因)的异常所导致的疾病,因此遗传病的诊断,最本质和最直接的是检测出异常的基因。
从受精卵开始,各人的基因组就已确定。因此,对遗传病高危妊娠,基因诊断可以在胎儿出生前进行,甚至早在胚胎着床前进行,这对于减少遗传病儿的出生具有重要价值,也是目前对大多数尚没有理想治疗方法的遗传病最有效的预防措施。对于已经出生的遗传病患者,特别是如亨廷顿舞蹈症等某些成年期才发病的患者,由于基因诊断可以在症状出现之前进行,因而能及早采取措施,避免疾病基因遗传给后代。
3.癌症:现在已经发现,癌细胞是由受伤的基因激活的,环境污染物、微生物、某些食品或药品等可能是造成基因损伤的根源。随着癌基因的发现和抗癌基因研究的进展,癌症是一类基因性疾病的理论已经成立。基因诊断癌症是根据DNA杂交原理,探测某种基因的存在与否、有无变异,区别变异基因属良性或恶性,从而达到诊断癌症的目的。基因诊断癌症准确率高,甚至对某些人表现出患癌倾向性都能作出预测。
4.器官组织移植:器官移植(包括骨髓移植)的主要难题是如何解决机体对移植物的排斥反应。理想的方法是进行术前组织配型。基因诊断技术能够分析和显示基因型,更好地完成组织配型,从而提高了器官移植的成功率。
5.其它:
DNA指纹
个体识别
亲子关系识别
法医物证
非典型肺炎


