DNA序列分析在醫(yī)學(xué),生物學(xué)方面的應(yīng)用課件

1、DNA序列分析之 醫(yī)學(xué)、生物學(xué)應(yīng)用 醫(yī)學(xué)信息學(xué)1202班第二小組范文澤，李志新 The Application Of DNA Sequencing T echnology In Medicine And Biology序言從1975年九牛二虎之力測定全長5386堿基對的噬菌體X174基因組到2001年完成總長30億堿基對人類基因組序列測定20多年間DNA序列分析技術(shù)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。沒有高通量DNA序列分析技術(shù)的突破，人類基因組計劃就不可能被完成基因組計劃的成果目前，基因組計劃已完成1749種生物的基因組的測序現(xiàn)在還有超過10,000個基因組正在測序中(截止2011年5月28日）已完成基因組測序

2、的大小和完成時間 1995年原核生物Haemophilus influenzae1.8 Mbp 1996年真核生物Saccharomyces cerevisiae12 Mbp 1999年昆蟲Drosophila melanogaster130 Mbp 2003年人類Homo sapiens3000 MbDNA序列分析的基本介紹DNA的一級結(jié)構(gòu)決定了基因的功能，欲想解釋基因的生物學(xué)含義，首先必須知道其DNA順序。因此DNA序列分析(DNA sequencing)是分子遺傳學(xué)中一項既重要又基本的課題。DNA測序技術(shù)作為現(xiàn)代生命 科學(xué)研 究的核心技術(shù)之 一，自上世紀 70年代 中期 DNA發(fā) 明以來

3、發(fā)展迅速 。在轉(zhuǎn)基因方面的應(yīng)用DNA序列分析在生物學(xué)上的應(yīng)用在遺傳學(xué)研究的應(yīng)用在進化學(xué)研究的應(yīng)用在轉(zhuǎn)基因方面的應(yīng)用抗蟲棉抗蟲棉目前分為轉(zhuǎn)基因單價抗蟲棉和轉(zhuǎn)基因雙價抗蟲棉。 轉(zhuǎn)基因單價抗蟲棉是將一種細菌來源的、可專門破壞棉鈴蟲消化道的Bt殺蟲蛋白基因經(jīng)過改造，轉(zhuǎn)到了棉花中，使棉花細胞中存在這種殺蟲蛋白質(zhì)，專門破壞棉鈴蟲等鱗翅目害蟲的消化系統(tǒng)，導(dǎo)致其死亡，而對人畜無害的一種抗蟲棉花。酵母菌人工染色體克隆載體及其克隆策略示意圖真核基因代表性序列結(jié)構(gòu)示意圖在遺傳學(xué)研究方面的應(yīng)用基因組計劃利用DNA序列分析技術(shù)，我們發(fā)現(xiàn)人第21號染色體HSA21位點與小鼠16號染色體MMU16MMU17和MMU10位點

4、有“同線”性在進化學(xué)方面的應(yīng)用通過研究，我們了解草履蟲是人的親戚13億年；人是由300400萬年前的一種猴子進化來的；人類第一次“走出非洲”200萬年的古猿；人類的“夏娃”來自于非洲，距今20萬年第二次“走出非洲”基因診斷對遺傳病的預(yù)防和治療在人類疾病基因研究的應(yīng)用DNA序列分析在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用基因治療1986年由美國學(xué)者提出的，目前正在實施的人類基因組計劃(human genome project)，則是要通過對人類基因組3109bp全序列的序列分析和人類基因的染色體圖譜制定達到了解其結(jié)構(gòu)，認識其功能，即從分子遺傳學(xué)水平來認識人類自身的結(jié)構(gòu)和功能特征的目的。人類疾病相關(guān)的基因是人類基因組中結(jié)構(gòu)

5、和功能完整性至關(guān)重要的信息。對于單基因病，采用“定位克隆”和“定位候選克隆”的全新思路，利用DNA序列分析技術(shù)，導(dǎo)致了亨廷頓舞蹈病、遺傳性結(jié)腸癌和乳腺癌等一大批單基因遺傳病致病基因的發(fā)現(xiàn)，對于心血管疾病、腫瘤、糖尿病、神經(jīng)精神類疾?。ɡ夏晷园V呆、精神分裂癥）、自身免疫性疾病等多基因疾病是目前疾病基因研究的重點。 HGP對人類疾病基因研究的貢獻在人類疾病基因研究的應(yīng)用單基因遺傳病多基因遺傳病獲得性基因遺傳病鐮刀型貧血癥Back目前已知的多基因遺傳病有先天性心臟病、小兒精神分裂癥、家族性智力低下、脊柱裂、無腦兒、少年型糖尿病、先天性肥大性幽門狹窄、消化性潰瘍、冠心病、重度肌無力、先天性巨結(jié)腸、氣道

6、食道瘺、先天性腭裂、先天性髖脫位、先天性食道閉鎖、馬蹄內(nèi)翻足等。到1990年，我們已發(fā)現(xiàn)原癌基因100個左右，抑癌基因10個左右，大大加快我們了解癌癥，治療癌癥的進程。Back多基因遺傳病基因診斷，治療 將正常外源基因?qū)雱游矬w靶細胞內(nèi)，用來彌補缺陷基因，以達到治療遺傳病的目的。 相反，將顯性疾病基因?qū)雱游矬w或敲除某正?；?，使其發(fā)生臨床癥狀，制造動物模型。 脊肌萎縮癥的產(chǎn)前基因診斷血友病血友病是一種遺傳性出血性疾病。發(fā)病原因是由于患者的血液中先天缺乏某種因子根據(jù)缺乏因子的不同分為三種類型：血友病A(缺乏F ，又稱血友病甲)、血友病B(缺乏，又稱血友病乙)血友病C(缺乏F)。目前，血友病系單基因造成的凝血紊亂，基因水平上的發(fā)病機制已較為清楚，如F 基因