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自從1985年PCR技術首次應用于遺傳病基因診斷以來，已有近百種遺傳病可用PCR 技術進行診斷和產前診斷，利用PCR技術診斷遺傳病的途徑有五個，①基因突變位點 的直接檢出②篩查與遺傳病③④有關的點突變③遺傳多態性標記連鎖分析間接診斷④ 利用cmRNA逆轉錄為cDNA進行分析或直接分析cmRNA. 傳統的基因診斷技術主要是以基因探針技術為基礎而建立的一些檢測方法，包括 Southerninnouthern印跡雜交，RFLP為，它們可直接分析基因的缺失和重排，亦可利 用RFLP時行連鎖分析，但由于這些技術操作繁瑣，探針來源困難所需設劑昂貴，且要 用同抗素.完成一項診斷需要的時間亦較長，因此難于滿足臨床診斷的要求.限制了它 在臨床上的應用.PCR技術是一種在體外的海促DNA合成技術，它能在短時間內將靶DNA 擴增百萬倍，而且操用簡便，省時，準確性也高，它不僅能直檢突變基因，而且可與 其它技術結合，使其診斷的準確性幾達100%.而且不同同位素操作.能最大限度的滿足 臨床診斷的需要.因而它已成為目前遺傳病診斷的產前診斷的主要手段. 一、PCR技術診斷遺傳病的基本條件 PCR技術的基本原理是利用一對引物為介導，在體外模擬天然DNA復制過程的技 術，從生化的角度來看，它是一種海促反應，因此其反應的過程中必須有酶的底物， 在這里酶為DNA聚合酶，沒酶是有耐熱性，底物為4種脫氯乙磷酸核菌酸.它所需要的 另一條件為引物，引物是根據已知的基因片段合成的一段20時左順的互解序列，因 此，要進行PCR檢測，除了具備酶，底物及其它基本因素外，利用已知的基因結構合 成一對引物是PCR診斷遺傳病的最基本條件，也就是說，說遺傳病的基因結構必須部 分或全部清楚. 二、利用PCR技術診斷遺傳病的途徑 (一)PCR技術直接診斷遺傳病 對于由基因缺失突變引起的遺傳病可利用缺失區域還側的DNA序列引物直接擴增 該區域，看有無特異性的擴增產物，這對缺失部位固定的片段檢測非常準確簡便，只 需一對引物即可完成，而對于哪些缺失部位異質的基因則可利用多對引物進行多重 PCR，然后檢查缺失帶.對基因的重排來說，可通過用RT-PCR檢測mRNA的融合情況來檢 出，括入亦可用PCR方法來檢出，當點突變影響到限制內性切酶切點時，可用PCR-RFL P進行分析，即將擴增產物用適當的內切酶切割，然后據電泳圖譜復制判斷有無內切 酶切點的改變，它比傳統的RFLP檢測法快速簡便，且不受同位素的危害.若突變優點 及性質已知.可用PCR-ASO，3'特異PCR及引物鐿爭法進行確定，而對于突變優點不清 楚或突變優點多變的基因則可用PCR-SSCP，DGGE，CDGE，TGGE，PCR-RNSE切割，化簡 錯配切割，異源雙鏈分析長久法進行篩選與遺傳病有關的點突變，再用PCR循環直接 測序確定突變部位和性質. (二)利用連鎖分析間接診斷遺傳病 在有的遺傳病其基因結構龐大，基因的分子病理改變復雜或不清楚，或異質性較 高，利用PCR技術直接檢測與遺傳病有關的基因點突變有一定的困難.常常利用一些基 因內或其旁側的一些多態性標記進行連鎖分析，以間接判斷遺傳病，常以PCR方法進 行檢測的多態性標記有以下兩種. 1.PCR-RFLP 在人類基因組中存在著許多限制性內切酶切點，這些切點在人群中具有明顯的遺 傳變態性.因此可用已知DNA序列的基因內或其旁側序列中的酶切位點多態性以PCR方 法來檢測.PCR擴增后用相應的內切酶進行切割相應的擴增產物，通過用瓊脂糖蔌聚丙 烯胺凝膠電泳技術進行電泳，分析酶切位點多態性，在家庭或黃間進行連鎖分析.需 要注意的是，在用PCR-RFLP進行連鎖分析時應選擇那些雜合頻率多，即具有較高多態 信息量的酶切位點多態性.亦可采用多個多生酶切位點聯合應用. 2.Amp-FLP 在人類基因組中，除RFLP可作為遺傳標記外還有一有用的多態性標記，即VNTR(數 目可變的串聯重復序列，和STR(短的串聯重復序列).VNTR的特征是其重復的核心區內 的串聯重復單位為6-40nt，重復次斷在不同個體有所不同重復次數變化亦較大，一般 在幾次到上每次之間.STR的核心重復單痊為2-5時，其中由雙核苷酸重復(CA)n或(GT) n(n從10-60次)構成的串聯重復稱為VNDR.有意義的是，這些串聯重復序列在人群中具 有高度的遺傳多態性，人群中的雜合子比例在50%以上，最高的可達90%以上，因此它 仍可提供更多的多態信息量.VNTR和STR可用其兩端的序列合成引物，用PCR進行擴 增，PAGE＋銀染堅爾比即Amp-FLP，加之這些片段呈孟德爾或遺傳，因此用之作為連 鎖分析的標記具有重要價值.目前Amp-FLP已廣泛應用多種遺傳病的連鎖分析如DMD/B MD，DKU等.最近幾年的研究還發現，已可是核苷酸重復的長度變異可導致許多人類疾 病.目前已證實的的與人類疾病有關的致病性重復之聯核苷酸有脆性×染色體綜合征 (CGG)>52，肌強直性營養不良DM(CTG)>50;×連鎖脊髓和延髓肌萎縮(CAG)HD(CAG)當. 利用串聯重復區所測序列合成的引物即可對這些遺傳病時行基因診斷. 三、PCR技術在產前診斷中的應用 (一)PCR技術在產前診斷中的地位 傳統的產前基因診斷主要依賴于以探針為基礎的Southernblotting及RFLP，以此 可診斷缺失型突變及個別的點突變.但由于其操作的復雜性及儀器設備的限制，耗時 長，準確性不高，尚需同抗素標記，因而大大的限制了它所的應用.自從80年未PCR技 術而始應用于產前基因診斷以來，隨著該技術的發展，愈來愈受到人們的重視和歡 迎，就目前來看，它已成為遺傳病產前基因診斷的最常用技術.以此技術為基礎的各 種突變基因檢測方法已成為遺傳病基因診斷的主要手段. (二)PCR產前基因診斷的途徑 1.產前基因診斷胎兒標本的來源 由于PCR技術本身的特點，即可不短時間內將微量的DNA擴增數百萬倍，因此它適 應于各種來源的DNA標本. (1)羊水穿刺，在如15周后可經母親脆壁穿刺獲羊水，其內含有大量的胎兒脫細 胞5-10ml羊水即可獲得足夠量的PCR分析DNA樣品. (2)絨毛采樣，在如早期(9-12周)經陰道在B超引導采取絨毛樣品，它含有豐富的 DNA. (3)胎兒血液采集:有簡條途徑:胎兒臍靜脈穿刺，胎兒鎖采集. (4)胎兒活檢:可用穿刺取樣，亦可經胎兒鏡取樣.可在始17-19周進行 (5)母外周血分離胎兒細胞，目前已用于胎兒性別的預測. (6)宮頸刷取細胞. (7)著床前取細胞 2.DNA的抽提:不同組織來源有其不同的提取方法. 3.DNA的擴增及檢測 根據不同的突變及檢測目的采用不同的檢測方法，但需要注意的定防止1個染造 成的假陽性結果。目前利用PCR技術能進行產前診斷的遺傳病有多種，常常采用多種 方法聯合應用，如連銀分析與突變點直接根態聯合應用，PCR與Southern印跡雜交聯 合應用高，以求最下限度的精確。 |
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