preMiD基因突变检测技术原理和应用

preMiD基因突变检测技术原理和应用
preMiD基因突变检测技术原理和应用

preMiD?基因突变检测技术原理和临床应用简介:

原癌基因和抑癌基因的驱动突变(driver mutation)是肿瘤特有的标记。以PreGen-Plus?筛查大肠癌4基因突变的粪便筛查被FDA批准为标志,更多突变检测肿瘤的新技术和产品处于临床开发阶段。自主创新的preMid?技术可一次检测38个基因198突变点,覆盖包括胰腺癌、肺癌、乳腺癌和胃癌等14种肿瘤,国际上第一次实现多突变的血浆检测。临床验证preMid?技术可实现癌症(超)早期,疑似患者的辅助诊断和术后复发的实时监控,总体准确率可达80%。

正文:

原理:

1. 突变——肿瘤特异标志。

癌症是基因突变累积的结果。“所有癌症的发生,都源自脱氧核糖核酸(DNA)序列的异常。”国际癌症基因组联合计划参与单位之一、英国剑桥大学桑格研究所首席科学家斯特拉顿教授指出。

癌变的形成要经过8--10年甚至更长,而这漫长的时间其实就是一个多基因突变并累积的过程(图1)。肿瘤相关基因可分为原癌基因和抑癌基因,其中起主要作用的突变属于驱动型突变(driver mutation)。当抑癌基因突变失去抑制癌症作用,或原癌基因突变激活,就会诱发癌症。正常细胞在向癌细胞转化的过程中,发生多种不同原癌基因和抑癌基因突变。

图1 肿瘤是基因突变的结果

相比临床检测中常规使用的肿瘤蛋白血清标志物,突变无疑是更特异的肿瘤标记。

2009年12月,桑格研究所在《自然》杂志上刊文宣布,他们率先在世界上破译肺癌、

皮肤癌和乳腺癌等5种肿瘤全部基因密码,绘制出相应的肿瘤基因突变图谱(表1)。

表1 5种癌症基因突变相关数据

Nature.2010.8;466(7308):869-873.

2.循环DNA是检测突变的重要来源

肿瘤起源DNA存在于血液循环DNA中。循环DNA存在于血清或血浆、滑膜液和脑脊液等体液中的非细胞里面存在的片段,亦称细胞游离DNA(cell-free DNA,cfDNA)。

早在1947年Mandel和Metais就发现循环核酸;30年后Leon等研究表明肿瘤患者外肿瘤患者cfDNA水平大大高于正常人1989年Stroun等发现血液游离DNA具有肿瘤细胞DNA的一些特征;5年后研究者在肿瘤患者的血浆和血清中检测到癌基因突变,与原发肿瘤一致。

图2 肿瘤cfDNA来源示意图

肿瘤细胞cfDNA如何进入血液,目前认为:1) 循环肿瘤细胞或微转移灶的裂解;2) 肿瘤细胞的凋亡;3) 肿瘤细胞坏死;4) 肿瘤细胞自发性释放。

cfDNA突变检测具有特异、实时且无创等突出特点,无疑是肿瘤早期筛查、辅助诊断、预后判断及跟踪复发等有效靶标。

肿瘤突变检测进展

1.早期筛查

1)PreGen-Plus?筛查大肠癌

FDA已批准PreGen-Plus?非侵入式结肠癌粪便4基因突变筛查,主要检测APC、KRAS、P53和BAT-26等4个基因突变(图3)。美国癌症协会(ACO)和放射学会联合推荐检测该产品用于可疑人群的筛检,临床证实可检出70%结肠癌(包括早期结肠癌),还可以检测超过37%的癌前病变。

图3. 结肠癌发展过程中的基因变化

2). 肾癌筛查

福克斯·蔡斯癌症中心((Fox Chase Cancer Center)的研究表明:尿检突变法在诊断肾癌方面具有较高精确度,还可用于对患者手术后的状况进行监测。

50名肾癌患者尿样的DNA分析均有突变,与手术肿瘤组织中发现的基因突变相一致,未患癌症的健康研究对象尿检无突变,符合率达100%。30名早期肾癌患者经尿检突变检出27人,准确性达90%。17名手术后肾癌患者尿检结果显示,他们尿样中不再含有手术前曾发现的基因突变。

2.术后复发监控

1)BEAMing

BEAMing 是一种新流式磁珠检测突变

的技术,能检测出血浆中更微量含基因突变

的片段(Nat Med. 2008.9;14(9):985-90.)。

目前,该技术主要用于肿瘤手术后的早

期复发检测,。

2)PARE技术

《科学·转化医学》 (Sci Transl

Med 2010,2(20):20ra14)报道癌症

复发的诊断新方法。

采用重排终端个性化分析(PARE )法,

可检测患者循环血的DNA 中突变,评估

肿瘤的治疗效果以及早期发现复发情况。

preMiD TM ——自主创新的多突变检测新技术

preMiD TM 是我国拥有自主知识产权的集成式突变检测技术平台,主要用于癌基因和抑癌

基因突变的高通量、高灵敏度的特异性检测。

1. 技术原理

preMiD TM 融合突变偏向性扩增ARMS 、荧光定量PCR 和高分辨熔解曲线分析HRM 等

3种技术于一体(下图)。

2. 技术突破:

①.实现非细胞体系的血浆微量突变检测。

②.一次检测38个基因超过198突变位点。

③.阳性符合率(85-100%),特异性近85-98%。(肿瘤不同,数据有所差别)

④.可一次筛查14种主要肿瘤,也可单独用于1种肿瘤的检测。

⑤.可实现超早期肿瘤筛查、疑似患者的辅助诊断和术后复发的实时监控。

⑥.时间短、易于操作。

3.临床应用:

●肿瘤高危人群筛查

自2010年至今,我们利用preMIDTM技术对约320名健康人、肿瘤患者所作对比检测研究中,阳性符合率达到82.6%,阴性符合率达到95.8%。

●疑似患者的辅助诊断

临床上,影像学或肿瘤血清蛋白标志物发现的疑似患者,可通过对血浆或肿块组织进行多基因突变检测,从而达到辅助诊断的目的。在北京**医院、哈尔滨、江苏和浙江的几家临床验证中,准确性有89.3-100%。

针对单个肿瘤如难以发现的胰腺癌,30例血浆突变诊断胰腺癌的实验中,病理结果作为对照,preMid TM阳性符合率达100%,阴性符合率达到93%。

●术后复发监控

目前,基于preMID TM技术平台的术后病程监控,包括结直肠癌、胰腺癌、肝癌、肺癌、乳腺癌、子宫癌、前列腺癌、肾癌、甲状腺癌及脑胶质瘤等十余种项目。在前期的研究中,早期发现患者复发的时间可比影像学提早3-9个月,特异性近乎100%。

附件:

1.PreMid技术报道。

https://www.360docs.net/doc/c01314534.html,/jrzg/2011-12/09/content_2016107.htm

我国科研人员在肿瘤分子诊断技术方面获得突破

中央政府门户网站https://www.360docs.net/doc/c01314534.html, 2011年12月09日14时01分来源:新华社

新华社上海12月9日电(记者张建松)肿瘤尤其是恶性肿瘤严重威胁人类健康,在分子水平上,其发生是基因突变累积的结果。在国家863重大专项和科技部国际合作有关项目的支持下,我国在肿瘤分子诊断技术方面获得突破。

由我国科研人员集成创新、自主研发的“preMiD”超早期肿瘤分子诊断技术平台,只需抽取5毫升血,便可对人体与肿瘤相关的38个基因、198个突变位点进行全面筛查。这些位点的基因突变涉及结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、肺癌、前列腺癌、肝癌、胃癌、卵巢癌、肾癌、宫颈癌、甲状腺癌、白血病、膀胱癌和脑癌14种主要癌症。

据“preMiD”技术发明人、中国转化医学与创新联盟理事王弢研究员介绍,肿瘤分子诊断是伴随着细胞分子生物学理论和技术迅速发展而产生的一种新型诊断技术,与传统的影像学诊断、组织细胞学诊断相比,肿瘤分子诊断的最大优点在于能早期甚至“超早期”发现肿瘤特有的突变基因,在这些基因突变尚未累积形成肿瘤组织块时,就能及时发现肿瘤踪迹,从而实现有效干预。

对于肿瘤患者来说,时间就是生命。科学研究发现,人体内从单个细胞开始到形成米粒大小的肿瘤,需要8年-10年,在此阶段人体几乎没有任何症状;从米粒大小的肿瘤发展成杏仁大小的肿瘤,只需1年左右;如果没有及时发现,杏仁大小的肿瘤发展到晚期只需要2个-6个月。

目前,我国具有自主知识产权的“preMiD”超早期肿瘤分子诊断技术平台已申请国际专利,在国内与北京、上海、江苏和广州等地的多家医疗机构合作开展了多次“双盲”试验。

据北京协和医院检验科窦亚玲副教授介绍,在北京协和医院领衔的321例临床实验中,preMiD技术平台的检测准确率达93%。中国临床肿瘤学协作中心指导委员、中国科学院上海药物研究所胥彬研究员认为,preMiD技术平台的成功研发,还可为我国肿瘤患者的个性化治疗及新型靶向药物研发提供有力的技术支撑。

“由于肿瘤常常是由多个基因连续突变导致细胞生长失去控制所致,因此每个肿瘤患者,即使是患同一种肿瘤,其致病因素和体内突变的基因可能都不一样。”胥彬说,“通过preMiD技术检测肿瘤患者的致病基因,可指导个性化用药,使肿瘤治疗更具针对性。对于手术或化疗后的患者,也可定期检测对比血浆中基因突变量的变化,评估肿瘤的疗效,监控肿瘤的复发。”

据王弢介绍,preMiD基因检测与单核苷酸多态性(SNP)基因检测有所不同。前者属于体细胞突变的检测,基因突变只存在于肿瘤中,正常组织没有,一旦发现有基因突变,说明身体里面已有极微少的细胞发生了恶性改变,已经出现了肿瘤等疾病的踪迹;后者则主要是检测来自父母的特异性遗传改变,取身体的任何组织细胞就可检测出来,更多体现了一个人区别与大多数人的遗传变化,反映的是一生中患某种疾病的可能性。

基因编辑技术的方法、原理及应用

Hans Journal of Biomedicine 生物医学, 2015, 5, 32-41 Published Online July 2015 in Hans. https://www.360docs.net/doc/c01314534.html,/journal/hjbm https://www.360docs.net/doc/c01314534.html,/10.12677/hjbm.2015.53005 Methods, Principles and Application of Gene Editing Yuchang Zhu1, Xiaojiang Zheng1, Yibing Hu2* 1School of Biological Science and Technology, Hubei University for Nationalities, Enshi Hubei 2College of Resources & Environmental Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing Jiangsu Email: *huyb@https://www.360docs.net/doc/c01314534.html, Received: Jul. 1st, 2015; accepted: Jul. 24th, 2015; published: Jul. 27th, 2015 Copyright ? 2015 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/c01314534.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Fast development of gene editing technologies provides more powerful tools for gene function analysis. Now researchers can easily manipulate targeted gene with the Zinc Finger Nuclease (FZN), Transcription Activation Like Effector Nuclease (TALEN) and Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated proteins (CRISPR) technologies emerged in the last dec-ade. These technologies revolutionized gene functional analysis and medical treatment. In this re-view, several typical gene editing technologies were listed, and their principles, characteristics and application were discussed. Keywords Gene Editing, Methods, Principles, Application 基因编辑技术的方法、原理及应用 朱玉昌1,郑小江1,胡一兵2* 1湖北民族学院生物科学与技术学院,湖北恩施 2南京农业大学资源与环境科学学院,江苏南京 Email: *huyb@https://www.360docs.net/doc/c01314534.html, 收稿日期:2015年7月1日;录用日期:2015年7月24日;发布日期:2015年7月27日 *通讯作者。

基因突变的检测方法

基因突变的检测方法 基因突变的研已成为当今生命科学研究的热点之一,检测方法也随之迅速发展。人类细胞癌基因的突变类型已如上所述,对于基因突变的检测,1985以前,利用Southern印迹法,可以筛选出基因的缺失、插入和移码重组等突变形式。对于用该法法不能检测的突变,只能应用复杂费时的DNA序列测定分析法。多聚酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)技术是突变研究中的最重大进展,使基因突变检测技术有了长足的发展,目前几乎所有的基因突变检测的分子诊断技术都是建立于PCR的基础之上,并且由PCR衍生出的新方法不断出现,目前已达二十余种,自动化程度也愈来愈高,分析时间大大缩短,分析结果的准确性也有很大很提高。其中包括单链构象多态性(single-strand comformational polymorphism,SSCP)和异源双链分析法(heteroduplex analysis,HA)。下面分别介绍几种PCR衍生技术及经典突变检测方法,可根据检测目的和实验室条件选择时参考。 PCR-SSCP法 PCR-SSCP法是在非这性聚丙烯酰胺凝胶上,短的单链DNA和RNA分子依其大街基序列不同而形成不同构象,一个碱基的改变将影响其构象而导致其在凝胶上的移动速度改变。其基本原理为单链DNA在中性条件下会形成二级结构,这种二级结构依赖于其碱基组成,即使一个碱基的不同,也会形成不同的二级结构而出刺同的迁移率。由于该法简单快速,因而被广泛用于未知基因突变的检测。用PCR-SSCP法检测小于200bp的PCR产物时,突变检出率可达70%-95%,片段大于400bp时,检出率仅为50%左右,该法可能会存在1%的假阳性率。应用PCR-SSCP法应注意电泳的最佳条件,一般突变类型对检测的灵敏度无大的影响,同时该法不能测定突变的准确位点,还需通过序列分析来确定。Sarkar等认为对于大于200bp的片段,用其RNA分子来做SSCP会提高其录敏度。应用PCR-SSCP检测点突变已见报道于人类大部分的肿瘤组织或细胞,如乳腺癌、食管癌、肺癌、胃癌、肝癌、胰腺癌等。检测的基因包括多种癌基因及抑癌基因,也是检测抑癌基因p53突变最常用的方法,仅检测第5-8外显子即可发现85%以上的p53基因突变。由于该法简便快速,特别适合大样本基因突变研究的筛选工作。 异源双链分析法(HA) HA法直接在变性凝胶上分离杂交的突变型一野生型DNA双链。由于突变和野生型DNA形成的异源杂合双链DNA在其错配处会形成一突起,在非变性凝胶中电泳时,会产生与相应的同源双DNA不同的迁移率。该法与SSCP相似,所不同的是SSCP分离的是单链DNA,HA法分离的是双链DNA,也只适合于小片段的分析。但HA对一些不能用SSCP 检出的突变有互补作用,两者结合使用,可使突变检出率提高到近100%。

(3)理解基因突变的检测方法

第十章基因突变 一、教学目的与要求: (1)了解基因突变的类型和性质、特征 (2)掌握基因突变分子机理和诱变因素的作用方式 (3)理解基因突变的检测方法 (4) 掌握基因突变的修复途径 二、教学重点、难点、疑点: 1.突变的概念、类型和性质 2.诱发突变的分子基础 3.诱发突变与人类癌症 4.生物体基因突变的修复机制 5.果蝇基因突变的检出 6.植物基因突变的检出 7.人类基因突变的检出 [解决方法] (1)通过出示基因结构变化的示意图,加深学生对基因突变内涵的理解。 (2)课堂教学中不断提出问题,让学生通过概念的运用达到巩固概念和知识迁移的目的。 2.教学难点及解决办法 基因突变的原因。 [解决办法] 对人类镰刀型细胞贫血症病因结合图解进行分析,使学生真正明白基因突变的原因——DNA复制过程也可能发生差错,基因中个别碱基的变化,就会造成性状改变。 3.教学疑点及解决办法 为什么说基因突变是变异的主要来源? [解决办法]讲明基因突变与基因重组的区别,联系实际举例。 三、教学方法设计: 四、教具或教学手段:多媒体课件 五、教学过程与板书设计:

第一节基因突变的概念和特征 一、基因突变的概念及类别 1、基因突变:指在染色体上一定位点基因内部的化学变化引起的突变基因突变:指染色体上一定位点基因内部的化学变化引起的突变 2、类别 隐性突变:A a 显性突变:a A 自发突变—外界环境条件的自然作用或生物体内的生理生化变化而产生的突变 诱发突变—在专门诱变因素影响引起的突变,为“诱发突变” 形态突变型—可见突变:指造成外形改变的突变型 至死突变型—能造成个体死亡或生命力明显下降的突变型 条件突变型—在一定条件下有致死效应 3.一般特征 ①突变的频率:指生物体在每一世代中发生突变的机率,或者在一定时 间内突变可能发生的次数。 高等植物 10-5— 10-8 细菌和噬菌体 10-4—10-10范围大、突变频率比动植物高 例如:氨基酸过程中三种疾病是由三种基因突变导致酶发生变化引起的,有一定的突变频率 苯丙氨酸羟化酶缺乏导致苯丙酮尿症;尿黑尿酸氧化酶缺乏会产生尿黑酸尿症;酪氨酸酶缺乏导致白化病 苯丙氨酸羟化酶 苯丙酮酸苯丙氨酸酪氨酸 积累尿黑尿酸氧化酶 酪氨酸酶 苯丙酮尿症尿黑酸黑色素

基因编辑技术最新进展

基因编辑技术最新进展 人体内已命名的基因共有25000多条,目前已知一部分基因(3000)的突变会引起各类疾病。对于此类疾病的治疗,最本质的手段是通过一些方法将突变后的遗传物质矫正回原来的状态。这类方法被称为遗传疗法(genetic therapies)。目前最广泛的遗传疗法手段为:1. 以病毒载体感染方式引导的源基因导入;2. 以RNA干扰方式引导的目的基因表达下调。这些手段在治疗严重复合型免疫缺陷疾病(SCID)以及Wiskott-Aldrich综合征方面获得了成功。尽管如此,RNAi 技术在应用的广泛性上还存在局限。 基因编辑技术(genome editing technologies)是针对DNA本身进行的操作手段。最近应用型基因编辑领域的"鼻祖",美国麻省理工学院张锋教授等人发表在《Nature Medicine》杂志上的一篇综述详细介绍了这些技术的原理以及在临床上的应用前景。 基因编辑技术的基本原理

归巢酶,ZFN,TALEN以及CRISPR/cas9四种核酸内切酶均能够特异性地识别与切割特定的DNA序列,引起DNA双链断裂(DSB)。根据其识别方式的不同可以分为:蛋白质与DNA的识别与切割,包括归巢酶,ZFN,TALEN; RNA与DNA的识别与蛋白质介导的切割,即CRISPR/cas9。在特异性方面,归巢酶具有一个较大的DNA识别结构域,此结构同时负责DNA的切割;ZFN与TALEN是由多个酶亚基组成的复合体,分别具有特异性识别DNA的能力与 DNA内切活性。在应用方面,归巢酶及ZFN需要通过人工突变的方式构造切割不同DNA序列的工程酶,LALEN则需要复杂的分子克隆达到此目的。与之不同,在CRISPR/cas9系统中,可以通过简单的sgRNA的变化达到切割不同的基因片段的目的。切割完成后,目的位点会出现双链断裂(DSB)的结果并引起生物体的主动修复。NHDJ修复以另外一条未被切割的DNA链为模板,从而保证修复结果的准确。在反复不断地断裂-修复过程中,容易在切割位点造成插入或缺失突变,这样就达到了造成基因紊乱的目的。另外,研究人员利用HDR的修复机制可以人为制造想要得到的突变结果,从而达到基因修复的效果。 基因编辑疗法简介 基因编辑在疾病治疗方面的应用模式主要为:矫正/沉默有害突变,插入保护性突变,加入治疗性基因以及敲除病毒DNA。对于突变引起的有害基因的活化,可以通过简单的沉默或敲除的方式达到治疗的目的,如亨廷顿氏舞蹈症(一种显性突变引起的家族性遗传病),但是对于突变引起的正常基因的失活,则需要通过HDR的方式对目的序列进行编辑,使其恢复到原有的健康状态,如泰萨氏病(一种隐性基因突变引起的遗传性疾病)。 基因编辑的效率 基因编辑的效率受到编辑方式,细胞类型,位点序列等多个因素的影响。总体上来讲,NHEJ要比HDR效率更高。对于我们更关心的HDR方式,主要受到4个因素的影响:1,修饰的本质,如改变的序列幅度;2,其识别特异性的干扰,如

基因突变的检测方法(完整资料).doc

此文档下载后即可编辑 基因突变的检测方法 基因突变的检测方法 基因突变的研已成为当今生命科学研究的热点之一,检测方法也随之迅速发展。人类细胞癌基因的突变类型已如上所述,对于基因突变的检测,1985以前,利用Southern印迹法,可以筛选出基因的缺失、插入和移码重组等突变形式。对于用该法法不能检测的突变,只能应用复杂费时的DNA序列测定分析法。多聚酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)技术是突变研究中的最重大进展,使基因突变检测技术有了长足的发展,目前几乎所有的基因突变检测的分子诊断技术都是建立于PCR的基础之上,并且 由PCR衍生出的新方法不断出现,目前已达二十余种,自动化 程度也愈来愈高,分析时间大大缩短,分析结果的准确性也有很大很提高。其中包括单链构象多态性(single-strand comformational polymorphism,SSCP)和异源双链分析法(heteroduplex analysis,HA)。下面分别介绍几种PCR衍生技术及经典突变检测方法,可根据 检测目的和实验室条件选择时参考。 PCR-SSCP法PCR-SSCP法是在非这性聚丙烯酰胺凝胶上,短的单链DNA和RNA分子依其大街基序列不同而形成不同构象, 一个碱基的改变将影响其构象而导致其在凝胶上的移动速度改变。其基本原理为单链DNA在中性条件下会形成二级结构,这种二级结构依赖于其碱基组成,即使一个碱基的不同,也会形成不同的二级结构而出刺同的迁移率。由于该法简单快速,因而被广泛用于未知基因突变的检测。用PCR-SSCP法检测小于200bp 的PCR产物时,突变检出率可达70%-95%,片段大于400bp时,检出率仅为50%左右,该法可能会存在1%的假阳性率。应用PCR-SSCP法应注意电泳的最佳条件,一般突变类型对检测的灵敏度无大的影响,同时该法不能测定突变的准确位点,还需通过

基因突变发现及其机理研究与应用

附件 中国人群血液肿瘤患者IDH1、IDH2、DNMT3A 基因突变发现及其机理研究与应用 一、项目基本情况 提名单位:昆明医科大学第一附属医院 主要完成人:曾云,张登峰,杨金荣,于明,邹阳,向国强,王燕梅 完成单位:昆明医科大学第一附属医院、中国科学院昆明动物 研究所、昆明医科大学 项目所属学科:医疗卫生 任务来源:国家自然科学基金委员会、云南省科技厅 学科分类名称:血液病学代码:320.2430. 所属国民经济行业:卫生和社会工作 计划名称和编号: 1.国家自然科学基金地区项目《血液肿瘤患者IDH1基因的突变及其致病机理研究》(81060046) 2.云南省科技厅-昆明医科大学应用基础研究联合专项项目《DNMT3A在IDH1致急性髓系白血病基因组高甲基化中的作用》(2014FB027) 项目研究起止时间:2011年至 2017年 成果最早应用时间:2013年 推广应用单位:全国省内外十三所医疗单位 二、项目简介

血液肿瘤在病因学、病理学以及临床表现上都存在差异,是一大类异质性疾病,这为患者临床确诊和对症治疗带来许多难题。血液肿瘤的发病机制是复杂的,其中遗传因素对血液肿瘤的发病起着重要的作用。该项目在国家自然科学基金等项目,共35万元科研经费支持下,通过在中国西南群体中完成“中国人群血液肿瘤患者IDH1、IDH2、DNMT3A基因突变发现及其机理研究与应用”的系列工作,发现IDH1、IDH2、DNMT3A基因突变主要发生在急性髓系白血病(AML)患者,尤其是复发难治AML患者,其他恶性血液病中罕见突变;在机理研究中发现IDH1参与的传统通路HIF-1α信号和细胞内ROS可能没有参与IDH1 突变致血液肿瘤的过程,而DNMT3A可能参与介导IDH1/2突变所致的基因组高甲基化。同时,该项目研究中取得了国际领先的“四个科学发现”,为这一类血液肿瘤患者的治疗提供新思路。该研究在国际上率先发现如下: 1.IDH1 p.I99M 与 IDH2 p.R140Q 突变同时出现在1例骨髓增生异常综合征(MDS) 转化而来的AML患者中,且该患者预后极差。 2.国际首次在NK/T淋巴瘤(鼻型)和外周T细胞淋巴瘤(非特异型)患者中检测到IDH1基因突变p.R132G、p.R132H,两例患者预后极差,提示IDH1的基因突变可能参与了部分非霍奇金淋巴瘤(NHL)病人的发病,可能是其预后不良的一个指标。该研究发现为这类患者的治疗提供了新思路和方向。 3.在复发难治的Ph+的B-ALL患者中可检测到DNMT3A基因突变,且该患者预后极差。为这类患者的治疗提供了新思路,为可能的药物开发提供了新的靶点。 4.DNMT3A参与介导IDH1/2突变所致的基因组高甲基化。该研究将两种重要的血液肿瘤致病基因在功能上进行了关联,为下一步开

基因工程原理与技术思考题

Chapter I Introduction 1)什么是基因?基因有哪些主要特点? 基因是一段可以编码具有某种生物学功能物质的核苷酸序列。 ①不同基因具有相同的物质基础.②基因是可以切割的。③基因是可以转移的。④多肽与基因之间存在 对应关系。⑤遗传密码是通用的。⑥基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代。 2)翻译并解释下列名词 genetic engineering遗传工程 gene engineering基因工程:通过基因操作,将目的基因或DNA片段与合适的载体连接转入目标生物获得新的遗传性状的操作。 gene manipulation基因操作:对基因进行分离、分析、改造、检测、表达、重组和转移等操作的总称。 recombinant DNA technique重组DNA技术 gene cloning基因克隆:是指对基因进行分离和扩大繁殖等操作过程,其目的在于获得大量的基因拷贝,在技术上主要包括载体构建、大肠杆菌遗传转化、重组子筛选和扩大繁殖等环节。 molecular cloning分子克隆 3)什么是基因工程?简述基因工程的基本过程?p2 p4 4)简述基因工程研究的主要内容?p5 5)简述基因工程诞生理论基础p2和技术准备有哪些p3? 6)基因表达的产物中,氨基酸序列相同时,基因密码子是否一定相同?为什么? 否,密码子简并性 7)举例说明基因工程技术在医学、农业、工业等领域的应用。 医学:人胰岛素和疫苗 农业:抗虫BT农药 工业:工程酿酒酵母

Chapter ⅡThe tools of trade 1)什么是限制性核酸内切酶?简述其主要类型和特点? 是一种核酸水解酶,主要从细菌中分离得到。类型特点p11 2)II型核酸内切酶的基本特点有哪些p12-14?简述影响核酸内切酶活性的因素有哪些 p14? 3)解释限制酶的信号活性?抑制星号活性的方法有哪些? 4)什么是DNA连接酶p15?有哪几类p16?有何不同p16? 5)什么叫同尾酶、同裂酶p12?在基因工程中有何应用价值? 同裂酶:识别位点、切割位点均相同,来源不同。在载体构建方面往往可以取得巧妙的应用。应用较多的同裂酶比如Sma1和Xma1,它们均识别CCCGGG,但前者切后产生钝末 同尾酶:来源各异,识别序列各不相同,但切割后产生相同的粘性末端。由同尾酶(isocaudomer)产生的DNA片段,是能够通过其粘性末端之间的互补作用彼此连接起来的。 6)什么是DNA聚合酶?根据DNA聚合酶使用的模板不同,可将其分为哪两类?各有什么活 性?p17-18 聚合酶:在引物和模板的存在下,把脱氧核苷酸连续地加到双链DNA分子引物链的3‘-OH 末端,催化核苷酸的聚合作用。 ①依赖于DNA的DNA聚合酶 ②依赖于RNA的DNA聚合酶 7)Taq DNA聚合酶:是一种从水生嗜热菌中分离得到的一种耐热的dna聚合酶,具有5-3聚 合酶活性和3-5外切酶活性,在分子中主要用于PCR。 逆转录酶:RNA指导的DNA聚合酶, 8)Klenow片段的特性和用途有哪些?举例说明。p17 9)名词解释:S1核酸酶、核酸外切酶、磷酸化酶激酶、 甲基化酶

基因突变检测多少钱检测方法是什么

基因突变检测多少钱检测方法是什么 一代测序法(Sanger法): 科学家Sanger,于1977年建立,他本人也因此而获得了诺贝尔奖。该技术至今已用 三十多年,现在已相当成熟完善。人类基因组计划的测序工作就是使用该项技术完成的, 现在***的仪器是美国ABI公司的***3730型全自动遗传分析仪,是经过国际和国家认证的仪器,可重复性达到100%,是亲子鉴定和法医鉴定的专用仪器。该方法是目前基因检测的国际金标准。缺点是通量小,适合少量样本,可进行个性化位点检测,成本极高,比芯片 或高通量检测高100倍。 Taqman法: 准确性好,适合于大量样本、少量位点,价格贵,缺点是不能读出序列,不太直观。 质谱法: 准确性较好,缺点只能读出质量数据,不能读出序列,对于缺失和插入突变无法读出,但这种突变更加可怕,适合于大量样本、多位点(最多能检测25个位点),所以可能会 出现少量假阳性和假阴性。 二代基因检测芯片法: 适合于超多位点,大量样品检测和科研参考,每个样本做几百个位点和做几千个位点 的检测成本,相差无几,最大优点是成本低廉,一个位点的价格只相当于一代测序价格的1%,缺点是出来的大量数据,可信度不高。 我们都知道“是药三分毒”,癌症患者的过度治疗会造成患者的器脏损伤,甚至化疗 整个过程费钱费力却“不讨好”,所以进行在进行治疗之前先进行基因测序检测,会让靶 向药物治疗事倍功半。 肺癌的靶向药基因检测,现在很多公司都可以做,医院基本上也是外送公司做,看你 检测几个几个基因,一般不会超过7200,一般检测就是EGFR,融合基因ALK,ROS1,C-MET,中源协和基因检测。 一般的,基因检测是通过血液、其他体液、或细胞对DNA进行检测的技术。 基因检测可以诊断疾病,也可以用于疾病风险的预测。疾病诊断是用基因检测技术检 测引起遗传性疾病的突变基因。目前应用最广泛的基因检测是新生儿遗传性疾病的检测、 遗传疾病的诊断和某些常见病的辅助诊断。目前有1000多种遗传性疾病可以通过基因检 测技术做出诊断。

基因突变的鉴定

基因突变的鉴定 (2010-07-05 17:37:50) 转载▼ 标签: 杂谈 一.植物形态突变的鉴定 经人工诱发或自然发生的变异是否属于真实的基因突变,是显性突变还是隐性突变,突变频率的高低等,都应进行鉴定。 1.真实遗传变异的鉴定 变异有可遗传的变异,有不可遗传的变异。基因本身发生化学性质的变化而引起的变异是可以遗传的,因环境条件而导致的表现型变异是不遗传的。所以,在诱变处理材料的后代中一旦发现与原始亲本不同的变异体,首先要鉴定它是否真实遗传。例如,在农作物诱变育种过程中,某种高杆植物经理化因素处理后,在其后代中发现个别矮杆植株,这种变异究竟是基因突变引起的呢?还是由环境条件引起的呢?二者如何鉴别呢? 把变异体与原来的亲本种植在土壤条件和栽培条件均匀一致的环境下,若变异体与原始亲本的表现大体相似,即原来的变异消失了,说明它不是遗传的变异;反之,若变异体与原始亲本不同,仍然表现为矮杆,说明它是基因突变的结果。 2.如何鉴别显性突变和隐性突变 利用杂交试验的方法,可以区分显性突变还是隐性突变。以上例而言,让矮杆突变体植株与原始亲本杂交,若F1表现高杆,F2中既有高杆,也有矮杆植株,说明矮杆突变是隐性突变。若是显性突变情况又如何呢?F1表现为矮杆,F2中矮杆:高杆为3:1。 3.利用花粉直感现象估算配子的突变率 为了测定玉米子粒非甜籽变为甜粒(Su→su)的基因突变频率,以甜粒玉米纯合体作母本,用经诱变处理过的非甜粒纯合体的花粉授粉。 susu×SuSu 在正常情况下,非甜(Su)对甜(su)为显性,授粉后的果穗应该完全是非甜粒种子,假如在果穗上发现甜粒种子,就可以认为是Su花粉经诱发处理以后发生了Su→su突变,并可计算出突变频率。

四、基因突变的作用机理

基因突变的作用机理 基因突变是由于DNA 分子中核苷酸序列的改变,随之基因作用改变,最后导致个体表型的改变。引起基因突变的理化因素很多,但每种诱变因素的诱变机理各有其特异性。 (一)紫外线诱变机理 紫外线的波长范围是136?390nm ,其中对诱变有效的范围是200? 300nm ,而260nm 效果最好,它能使原子中的内层电子提高能量,而成为活化分子,由于紫外线带有大约3?5ER 的能量(能量很少,穿透力弱不足以引起物质的电离,属非电离射线),它足以引起一个分子中某些化学键发生断裂、交联而产生化学变化,其主要效应是形成胸腺嘧啶二聚体。 DNA 中嘧啶对紫外线诱变的敏感性要比嘌呤大10 倍左右,常见T—T 二聚体以共价键在相邻的二个碱基间联结而成的嘧啶二聚体,是发生在DNA 的同一条链上的两个相邻的胸腺嘧啶残基间形成TT 聚体,也可形成TC 或CC 二聚体。大剂量的紫外线照射,能引起DNA 双螺旋的局部变性,可使两条互补链上的两个嘧啶残基互相靠近而形成二聚体,从而引起交联。当DNA 复制时,两链间的交联会阻碍双链的分开与复制,同一条链上相邻胸腺嘧啶之间二聚体的形成,则会阻碍碱基的正常配对,这样,不是导致复制的突然停止,就是导致在新形成的链上诱发一个改变了基因序列。 (二)X 射线的诱变机理 人体接受的辐射中,X 射线能将原子中的电子激发而形成正离子,它属于电离辐射,经X 射线处理后的DNA 分子,发现有核酸碱基的化学变化,氢键的断裂,单链或双链的断裂,双链之间的交联,不同DNA 分子之间的交联,以及DNA 和蛋白质之间的交联而诱发突变,同时电离辐射的能量被水分子所吸收,水分子失去电子变成正离子,电子若被另一个水分子捕获,这个水分子就变成水的负分子: NO+e f H2O 刚形成而不稳定的离子立刻分解,形成H。和OH。自由基,当这些自由基和细胞中溶解的氧发生反应后,生成过氧基HO° 2 ,这种氧化物质转移到核苷酸双链中去,能引起DNA 分子结构形式的改变,形成碱基类似物,导致碱基置换发生突变。 一般来说,辐射所含的能量愈大,可使原子轨道上的电子变化以及分子共振态的改变也愈强,因而诱变的效率更高。除X射线外,丫射线也是能量极高的辐射,能使轨道上的电子完全离开原子,而造成电离。 三)热的作用机理

基因工程原理练习题及答案

基因工程原理练习题及其答案 一、填空题 1.基因工程是_________年代发展起来的遗传学的一个分支学科。 2.基因工程的两个基本特点是:(1)____________,(2)___________。 3.基因克隆中三个基本要点是:___________;_________和__________。 4.通过比较用不同组合的限制性内切核酸酶处理某一特定基因区域所得到的不同大小的片段,可以构建显示该区域各限制性内切核酸酶切点相互位置的___________。 5.限制性内切核酸酶是按属名和种名相结合的原则命名的,第一个大写字母取自_______,第二、三两个字母取自_________,第四个字母则用___________表示。 6.部分酶切可采取的措施有:(1)____________(2)___________ (3)___________等。 7.第一个分离的限制性内切核酸酶是___________;而第一个用于构建重组体的限制性内切核酸酶是_____________。8.限制性内切核酸酶BsuRI和HaeⅢ的来源不同,但识别的序列都是_________,它们属于_____________。 9.DNA聚合酶I的Klenow大片段是用_____________切割DNA聚合酶I得到的分子量为76kDa的大片段,具有两种酶活性:(1)____________;(2)________________的活性。 10.为了防止DNA的自身环化,可用_____________去双链DNA__________________。 11.EDTA是____________离子螯合剂。 12.测序酶是修饰了的T7 DNA聚合酶,它只有_____________酶的活性,而没有_______酶的活性。 13.切口移位(nick translation)法标记DNA的基本原理在于利用_________的_______和______的作用。 14.欲将某一具有突出单链末端的双链DNA分子转变成平末端的双链形式,通常可采用_________或_______________。15.反转录酶除了催化DNA的合成外,还具有____________的作用,可以将DNA- RNA杂种双链中的___________水解掉。 16.基因工程中有3种主要类型的载体:_______________、_____________、______________。 17.就克隆一个基因(DNA片段)来说,最简单的质粒载体也必需包括三个部分:_______________、_____________、______________。另外,一个理想的质粒载体必须具有低分子量。 18.一个带有质粒的细菌在有EB的培养液中培养一段时间后,一部分细胞中已测 不出质粒,这种现象叫。 19.pBR322是一种改造型的质粒,它的复制子来源于,它的四环素抗性基因来自于,它的氨苄青霉素抗性基因来自于。 20.Y AC的最大容载能力是,BAC载体的最大容载能力是。 21.pSCl01是一种复制的质粒。 22.pUCl8质粒是目前使用较为广泛的载体。pUC系列的载体是通过 和两种质粒改造而来。它的复制子来自,Amp 抗性基因则是来自。 23.噬菌体之所以被选为基因工程载体,主要有两方面的原因:一是;二是。 24.野生型的M13不适合用作基因工程载体,主要原因是 和。 25.黏粒(cosmid)是质粒—噬菌体杂合载体,它的复制子来自、COS位点序列来自,最大的克隆片段达到kb。 26.野生型的λ噬菌体DNA不宜作为基因工程载体,原因是:(1) (2) (3) 。 27.噬菌粒是由质粒和噬菌体DNA共同构成的,其中来自质粒的主要结构是,而来自噬菌体的主要结构是。 28.λ噬菌体载体由于受到包装的限制,插入外源DNA片段后,总的长度应在噬菌体基 因组的的范围内。 29.在分离DNA时要使用金属离子螯合剂,如EDTA和柠檬酸钠等,其目的是 。 30.用乙醇沉淀DNA时,通常要在DNA溶液中加人单价的阳离子,如NaCl和NaAc, 其目的是。 31.引物在基因工程中至少有4个方面的用途:(1) (2) (3) (4) 。 32.Clark发现用Taq DNA聚合酶得到的PCR反应产物不是平末端,而是有一个突出 碱基末端的双链DNA分子。根据这一发现设计了克隆PCR产物的。 33.在cDNA的合成中要用到S1核酸酶,其作用是切除在 。 34.乙醇沉淀DNA的原理是。 35.假定克隆一个编码某种蛋白质的基因,必须考虑其表达的三个基本条件:

P53基因突变检测方法

2、试剂和耗材) GIAGEN,德国QIAamp?DNA Blood Mini Kit ()Platiinim?Taq DNA Polymerase High Fidelity (Invitrogen, 11304-102 Nuclease-Free Water (Promega,P 1195) d NTP Mix (Promega,P 151B) PCR引物:北京博迈德科技有限公司合成 DL10000 DNA Marker(TAKARA,大连宝生物)DNA分子定量标准:技术Bioer 产物回收纯化试剂盒(BioSpiii Gel Extraction kit,日本PCR有限公司)公司) Axygen, 200-1000 ul 吸头(美国110.5?10 u、2?20 u k 20-200 □、管EP、 仪.器3 ;Taimon1600R凝胶成像系统分析仪(上海天龙公司)Eppendorf 5417R 高速冷冻离心机(Eppendorf公司,德国)公司,美国)Allegra 6R离心机(Beckman-Coulter应涡旋混合器(北京北德科学仪器厂)MVS-1公司,德国) 1000 u 150 口1、200 ul、(Eppendorf^ 口1 移液器、10 U 1、NEWAIR 公司,美国)1【级生物安全柜NU425-400E (拓速冷冻离心机(BECKMAN COULTER 公司,美国)X-15R 公司德国)仪(Eppendorf Eppendorf Masteicycter PCR 公司,美国)(Bio-Rad电泳仪:Universal 024BR电热恒温水浴器(北京来亨科贸有限责任公司)240全自动凝胶成像系统(中国)凝胶成像分析系统:Tocan 测序仪:GenomeLab CEQ/GeXP (BECKMAN COULTER 公司,美国)20 u k 200 ul和1000 ul加样器(吉尔森公司,法国)旋涡震荡器(Scientific Industries公司,美国) 二、实验方法 1、样品采集,送检和保存 乙二胺四乙酸(EDTA) -3K抗凝管采集HIV和HEV合并感染者外周静脉血,于24h内测定CD4+T淋巴细胞计?数,抗凝血经常规离心分离全血中间层,分装后-80°C冻存用于P53基因变异的测定。 2、血浆样本DNA的提取 取200 P1全血中间层于1.5ml无菌EP管中,加入20 口1蛋白酶K;再加入200 ul AL缓冲液,涡旋振荡15秒,56°C孵育10分钟;瞬时离心EP管,加入200 u 1 无

基因突变的诱发原理

第六节基因突变的诱发 内容: 一、物理因素诱变 二、化学因素诱变 一、物理因素诱变 只限于各种电离辐射和非电离辐射 1.电离辐射诱变 ●包括α射线、β射线和中子等粒子辐射,还包括r射线和χ射线等电磁波辐射。中子的诱变效果最好。根据辐射(照射)的方法,可分为“内”和“外”照射。 ○外照射 即辐射源与接受照射的物体之间要保持一定的距离,让射线从物体之外透入物体之内,在体内诱发基因突变。χ射线、r射线和中子都适用于“外照射”。 ○内照射 即用浸泡或注射的方法,使其渗入生物体内,在体内放出β射线进行诱变。 α和β射线的穿透力很弱,故只能用“内照射”。实际应用时,一般不用α射线,只用β射线。β射线常用辐射源是P32和S35,尤以P32使用较多。 ●电离辐射致变的机理 这主要是因为它们能使构成基因的化学物质直接发生电离作用。这些物质的分子都是由原子构成的,原子又由数量相等的质子和电子构成。当电离辐射的射线碰控制基因任何分子时,照射的能量使原子外围的电子脱离轨道,原子从中性变为带正电荷的离子,产生“D的发电离”。射线进一步照射,在形成大量离子对的过程中所产生的电子,多数尚有较大的能量,能引起第二次电离,即“次维电离”,“次级电离”轻则造成基因分子结构改组,产生新基因,重则使染色体结构变异(断裂等)。辐射剂量越大,原发电离数就越多,→次级电离就越重→基因突变率就越高。 ●辐射剂量及表示方法 ○定义:单位质量被照射的物质所吸收的能量数值,称为辐射剂量。 ○χ射线和r射线:用“伦琴”(r)表示,即在1克空气中吸收83尔格(erg)辐射的能量。 ○中子:单位是“积分流量”。即每平方厘米的截面上通过的中子数(n/cm2)。 ○β射线:用“微居里”表示。具体是每克物质吸收多少“微居里”(μcu)的放射性同位素。 微居里是放射强度单位,表示每秒钟有3-7×104个原子核发生蜕度。

《基因工程原理》期末复习思考题教案资料

《医用基因工程》复习思考题 第一章基因和基因组及基因工程的概念 一、名词概念 ①移动基因(插入序列;转位子);②断裂基因;③RNA剪辑; ④内含子(间隔序列)与表达子;⑤重叠基因;⑥重复序列;⑦假基因;⑧启动子与终止子;⑨起始位点、终止位点。 二、讨论题 1.什么叫基因?何谓基因的新概念?基因的主要功能是什么? 2.一种基因一种酶的提法妥否? 3.基因密码子三联体间是否存在着逗号? 4.基因表达的产物中,氨基酸序列相同时,基因密码子是否一定相同?为什么? 5.何谓转位子和转位作用?转位的后果如何? 6.基因中最小的突变单位和重组单位是什么? 7.基因工程应包括哪些内容?何谓基因工程的四大里程碑和三大技术发明? 8.真核细胞基因组中常有内含子存在,能否在原核细胞获得表达?能,为什么?不能,为什么? 第二章基因工程中常用的工具酶 1.什么是限制性核酸内切酶? 2.什么是R/M现象?如何解释? 3.II型核酸内切酶的基本特点有哪些? 4.影响II型核酸内切酶活性的因素有哪些?如何克服和避免这

些不利因素? 5.DNA连接酶有哪两类?有何不同? 6.甲基化酶有哪两类?有何应用价值? 7.什么叫同尾酶、同裂酶?在基因工程中有何应用价值? 8.平末端连接的方法有哪些?(图示) 9.Klenow酶的特性和用途有哪些?举例说明。 10.反转录酶的特性有哪些?有何应用价值? 11.列举碱性磷酸酶BAP/CAP的应用之一。 12.列举末端核苷酸序列转移酶的应用之一。 13.质粒单酶切点的基因连接如何降低本底和防止自我环化和提高连接效率? 14.基因片段与载体的平末端连接的方法有哪些? 15.用寡核苷酸和衔接物DNA的短片段连接时为使基因内部的切点保护,常用何种办法解决? 第三章基因克隆载体 1.基因工程常用的载体有哪5种?其共同特性如何? 2.什么是质粒?质粒分哪几种?有哪两种复制类型,质粒的分子生物学特性有哪些? 3.质粒存在的三种形式是什么? 4.分离质粒的基本步骤有哪些? 5.分离纯化质粒的方法有哪几种?简述CsCl密度梯度(浮密度)分离法、碱变性法的原理,如何选择合适的分离方法? 6.作为理想质粒载体的基本条件有哪些? 7.什么叫插入失活,举例说明之。 8.构建pBR322质粒载体的亲本质粒有哪些? 9.什么叫插入型和替换型噬菌体载体?插入型和替换型入噬菌体

肿瘤基因突变检测

肿瘤基因突变检测 癌症是一类难以预防的疾病,中晚期癌症治愈的可能性又很小,而早期癌症的治愈率可达65%以上,有些肿瘤可达90%以上,因此,战胜癌症的关键是早期发现癌症。由于癌症早期常无特殊症状,甚至毫无症状,故癌症的早期发现、早期诊断主要是通过定期健康体检和人群筛查完成。目前筛查癌症的方法主要是通过化验血肿瘤指标及B超、CT、MRI、PET-CT 等检查,但这些方法的敏感性和特异性均不高,发现有异常时往往已是中晚期。 17种常见高发肿瘤,包括乳腺癌(breast cancer)、结肠癌(colorectalcancer)、子宫癌(endometrial cancer)、脑胶质瘤(glioma)、白血病(leukemia)、肺癌(lungcancer)、淋巴癌(lymphoma)、成神经管细胞瘤(medulloblastoma)、黑色素癌(melanoma)、间皮瘤(mesothelioma) 、多性骨髓瘤(multiple myeloma) 、卵巢癌(ovarian cancer)、胰腺癌(pancreatic cancer) 、真性红细胞增多(polycythemia vera) 、前列腺癌(prostatecancer) 、肾细胞癌(renal cell cancer)和恶性内瘤(sarcoma),其发病机制涉及与多种肿瘤发生共同相关的肿瘤易感基因群介导的分子改变,参与了肿瘤发生的早期分子事件。系统寻找和探讨它们在肿瘤发生发展过程中的遗传学变异,对阐明肿瘤早期发生机制及寻找肿瘤早期预警、早期诊断和早期治疗的分子靶标都具有重要的现实意义。利用高通量分子测序技术平台,可同时开展多个肿瘤基因突变检测项目,如EGFR、K-RAS 、N-RAS、B-RAF、PI3K 、p53、p16、BRCA1、

《基因工程原理与技术》标准答案及评分标准.0001

精品文档 《基因工程原理与技术》标准答案及评分标准 一、名词解释(本大题共5小题,每题2分,总计10分) 限制性内切酶的Star活性:限制性内切酶的识别和酶切活性一般在一定的温度、离子强度、pH 等条件下才表现最佳切割能力和位点的专一性。如果改变反应条件就会影响酶的专一性和切割效率,称为星号(*)活性。 受体细胞:又称为宿主细胞或寄主细胞等,从试验技术上讲是能摄取外源DNA并使其稳定维持的细胞;从试验目的讲是有应用价值和理论研究价值的细胞 T-DNA是农杆菌侵染植物细胞时,从Ti质粒上切割下来转移到植物细胞的一段DNA 该DNA片段上的基因与肿瘤的形成有关。 克隆基因的表达:指储存遗传信息的基因经过一系列步骤表现出其生物功能的整个过 程。典型的基因表达是基因经过转录、翻译,产生有生物活性的蛋白质的过程。 a -互补:3 -半乳糖苷酶(B -gal)是大肠杆菌lacZ基因的产物,当培养基中的一种色素元(X-gal )被3 -gal切割后,即产生兰色。大肠杆菌的3一半乳糖苷酶由1021个氨基酸构成,只有在四聚体状态下才有活性。大肠杆菌lacZ基因由于a区域缺失,只能编码一种在氨基端截短的多肽,形成无活性的不完全酶,称为a受体;如果载体的lacZ 基因在相反方向缺失,产生在羧基端截短的多肽,这种部分3 -半乳乳糖苷酶也无活性。 但是这种蛋白质可作为a供体。受体一旦接受了供体(在体内或体外),即可恢复3 -半乳糖苷酶的活性,这种现象称为a互补. 由载体产生的a供体能够与寄主细胞产生 的无活性的a受体互作形成一种八聚体,从而恢复3 -半乳糖苷酶的活性。如果培养基 中含有X-gal的诱导物IPTG时,凡是包含有3 -半乳糖苷酶活性的细胞将转变为蓝色,反之不含有这种酶活性的细胞将保持白色。 、填空题(本大题共7小题,每空1分,总计20 分) 1、质粒按自我转移的能力可分为—接合型—质粒和—非接合型—质粒;按复制类型可分为松 弛性质粒和严紧型质粒。 2、为了防止DNA的自身环化,可用碱性磷酸酶除去双链DNA 5'—端的磷酸基团 。 3、人工感受态的大肠杆菌细胞在温度为_0匸—时吸附DNA在温度为_42乜__ 时摄人 DNA 4、仅克隆基因(DNA片段)用途而言,最简单的质粒载体也必需包括三个组成部分: 复制区:含有复制起点__、选择标记:主要是抗性基因 ________ 、__克隆位点:便于外源_ DNA的插入_。另外,一个理想的质粒载体必须具有低分子量。 5、Southern blotting 杂交能够检测外源基因是否整合进受体细胞基因组;外源基 因的转录表达需要通过—northern_杂交或_ RT-PCR_来揭示;而外源基因_____ 翻 译—水平的表达则需通过免疫学检测或Western杂交才能揭示,其使用的探针是 —蛋白质____ 。 6、外源蛋白在大肠杆菌中的表达部位有—细胞质_、_ —周质_、一细胞外 _。 7、Vir区基因的激活信号有三类,它们是—酚类化合物_、_中性糖和酸性糖_、— _ pH 值_。 简答题(本大题共7 小题,总计50 分) 1欢迎下载

基因突变的检测方法

基因突变的检测方法

基因突变的检测方法 基因突变的研已成为当今生命科学研究的热点之一,检测方法也随之迅速发展。人类细胞癌基因的突变类型已如上所述,对于基因突变的检测,1985以前,利用Southern印迹法,可以筛选出基因的缺失、插入和移码重组等突变形式。对于用该法法不能检测的突变,只能应用复杂费时的DNA序列测定分析法。多聚酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)技术是突变研究中的最重大进展,使基因突变检测技术有了长足的发展,目前几乎所有的基因突变检测的分子诊断技术都是建立于PCR的基础之上,并且由PCR衍生出的新方法不断出现,目前已达二十余种,自动化程度也愈来愈高,分析时间大大缩短,分析结果的准确性也有很大很提高。其中包括单链构象多态性(single-strand comformational polymorphism,SSCP)和异源双链分析法(heteroduplex analysis,HA)。下面分别介绍几种PCR衍生技术及经典突变检测方法,可根据检测目的和实验室条件选择时参考。 PCR-SSCP法 PCR-SSCP法是在非这性聚丙烯酰胺凝胶上,短的单链DNA和RNA分子依其大街基序列不同而形成不同构象,一个碱基的改变将影响其构象而导致其在凝胶上的移动速度改变。其基本原理为单链DNA在中性条件下会形成二级结构,这种二级结构依赖于其碱基组成,即使一个碱基的不同,也会形成不同的二级结构而出刺同的迁移率。由于该法简单快速,因而被广泛用于未知基因突变的检测。用PCR-SSCP法检测小于200bp的PCR产物时,突变检出率可达70%-95%,片段大于400bp时,检出率仅为50%左右,该法可能会存在1%的假阳性率。应用PCR-SSCP法应注意电泳的最佳条件,一般突变类型对检测的灵敏度无大的影响,同时该法不能测定突变的准确位点,还需通过序列分析来确定。Sarkar等认为对于大于200bp的片段,用其RNA分子来做SSCP会提高其录敏度。应用PCR-SSCP检测点突变已见报道于人类大部分的肿瘤组织或细胞,如乳腺癌、食管癌、肺癌、胃癌、肝癌、胰腺癌等。检测的基因包括多种癌基因及抑癌基因,也是检测抑癌基因p53突变最常用的方法,仅检测第5-8外显子即可发现85%以上的p53基因突变。由于该法简便快速,特别适合大样本基因突变研究的筛选工作。 异源双链分析法(HA) HA法直接在变性凝胶上分离杂交的突变型一野生型DNA双链。由于突变和野生型DNA形成的异源杂合双链DNA在其错配处会形成一突起,在非变性凝胶中电泳时,会产生与相应的同源双DNA不同的迁移率。该法与SSCP相似,所不同的是SSCP分离的是单链DNA,HA法分离的是双链DNA,也只适合于小片段的分析。但HA对一些不能用SSCP 检出的突变有互补作用,两者结合使用,可使突变检出率提高到近100%。 突变体富集PCR法(mutant-enriched PCR)本法的基本原理是利用ras基因家族某个密码子部位存在已知的限制性内切酶位点,如K-ras基因第12密码子的BstNI位点,第13密古巴子有BgⅠⅡ位点。用链续二次的巢式PCR来扩增包括K-ras第12、13密码子的DNA片段,在两次扩增反应之间用相应的内切酶消化扩增的DNA片段,野生型因被酶切而不能进入第二次PCR扩增,而突变型则能完整进入第二次PCR扩增并得到产物的富集。 变性梯度凝胶电泳法(denaturing gradinent electrophoresis,DGGE) DGGE法分析PCR 产物,如果突变发生在最先解链的DNA区域,检出率可达100%,检测片段可达1kb,最适围为100bp-500bp。基本原理基于当双链DNA在变性梯度凝胶中进行到与DNA变性湿度一致的凝胶位置时,DNA发生部分解链,电泳适移率下降,当解链的DNA链中有一个碱基改变时,会在不同的时间发生解链,因影响电泳速度变化的程

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