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文檔簡(jiǎn)介
疾病和人類健康疾病的發(fā)生直接或間接與基因有關(guān)經(jīng)典單基因病:主要病因是某個(gè)基因位點(diǎn)上產(chǎn)生了缺陷等位基因,如:地中海貧血、白化病多基因病:涉及多個(gè)基因及調(diào)控這些基因表達(dá)的環(huán)境因子之間的相互作用,如:高血壓、糖尿病獲得性基因病:主要是由病源微生物感染引起的傳染病,如肝炎、艾滋病2疾病和人類健康一、癌基因
指能在體外引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化、在體內(nèi)誘發(fā)腫瘤的基因,包括病毒癌基因和細(xì)胞癌基因,二者都來(lái)自細(xì)胞原癌基因。二、原癌基因三、抑癌基因四、基因互作與癌基因表達(dá)8.1腫瘤與癌癥3疾病和人類健康一、癌基因(oncogene)
按來(lái)源不同分為:病毒癌基因(virusoncogene,v-onc)
①DNA病毒致癌基因:如腺病毒的E1A、E1B基因人乳頭瘤病毒的E6、E7基因,SV40的大T基因等。
②RNA病毒致癌基因/反轉(zhuǎn)錄病毒致癌基因:反轉(zhuǎn)錄病毒的基因組里所帶有的、可使受病毒感染的宿主細(xì)胞發(fā)生癌變的基因。v-onc主要是指這一類癌基因。
細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因(cellular-oncogene,c-onc)又稱細(xì)胞癌基因,由細(xì)胞原癌基因(proto-oncogene)突變而來(lái)。指存在于正常細(xì)胞的基因組中,但不表現(xiàn)致癌活性,只有在發(fā)生突變或被異常激活后才變成具有致癌能力、使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為腫瘤細(xì)胞的基因。4疾病和人類健康(一)病毒癌基因(v-onc)
1966年,85歲的勞斯獲得諾貝爾獎(jiǎng)。
5疾病和人類健康
調(diào)節(jié)和啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄
LTR
gag
pol
env
src
LTR
長(zhǎng)末端重復(fù)序列癌基因正常的病毒基因產(chǎn)生病毒表面糖蛋白產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)錄酶和整合酶
產(chǎn)生病毒垮膜蛋白2、反轉(zhuǎn)錄病毒基因組結(jié)構(gòu)產(chǎn)生p60src蛋白,磷酸化蛋白。靶蛋白磷酸化(P295)6疾病和人類健康LTRLTRGAGPOLENVLTRLTRGAGPOLENVONC3、反轉(zhuǎn)錄病毒癌基因(v-onc)的起源(P296)v-onc并非來(lái)自病毒本身,而是病毒在感染宿主時(shí),宿主細(xì)胞原癌基因經(jīng)病毒修飾和改造后成為病毒基因組的一部分并具有了致癌性。7疾病和人類健康斷裂基因完整的沒(méi)有斷裂的可讀框8疾病和人類健康
(二)細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因(c-onc)
細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因?qū)嵸|(zhì)上就是由一類原癌基因突變而來(lái)的基因。當(dāng)原癌基因在某些外界因素(如放射線、化學(xué)致癌物等)的作用下,發(fā)生數(shù)量和結(jié)構(gòu)上的微細(xì)變化,形成了致癌性的細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因,從而使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為腫瘤細(xì)胞。9疾病和人類健康原癌基因是細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞增殖相關(guān)的正常基因,是維持機(jī)體正常生命活動(dòng)所必須的,在進(jìn)化上高等保守。平時(shí)表達(dá)水平很低,不表現(xiàn)致癌活性,在發(fā)生突變或被異常激活后(如放射線、化學(xué)致癌物等)轉(zhuǎn)變成具有致癌能力的細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因,使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為腫瘤細(xì)胞。二、原癌基因(proto-oncogene)10疾病和人類健康1.原癌基因的分類:根據(jù)原癌基因產(chǎn)物在細(xì)胞中的位置,可分為:●與膜結(jié)合的蛋白,如src基因產(chǎn)物;●可溶性蛋白,如mos基因產(chǎn)物;●核蛋白,如myc基因產(chǎn)物。11疾病和人類健康根據(jù)原癌基因表達(dá)產(chǎn)物的功能,可分為:●生長(zhǎng)因子類●生長(zhǎng)因子受體類●蛋白激酶類,如Src家族(酪氨酸蛋白激酶類)●GTP結(jié)合蛋白類,如Ras家族●核蛋白類(DNA結(jié)合蛋白),如Myc家族●未知功能類可以看出,所有細(xì)胞癌基因均在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中扮演著重要角色,所以當(dāng)它們發(fā)生異常時(shí),對(duì)細(xì)胞的危害就很大。
12疾病和人類健康堿基缺失或單堿基突變基因擴(kuò)增染色體重排蛋白質(zhì)活性大大提高蛋白質(zhì)未變化,但總量大大提高增強(qiáng)子功能使癌基因高效表達(dá)與強(qiáng)啟動(dòng)子基因相融合,提高癌基因表達(dá)效率
原癌基因2、原癌基因的激活機(jī)制13疾病和人類健康(1)點(diǎn)突變激活——堿基缺失或單堿基突變
典型的是各種ras基因的激活。
ras的表達(dá)產(chǎn)物Ras是一種小分子G蛋白,在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起重要作用,正常Ras的作用因其自身的GTP酶活性而受到嚴(yán)格控制,而突變了的Ras其GTP酶活性下降或喪失,失去了原有控制,致使增殖信號(hào)持續(xù)作用,細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。
14疾病和人類健康(2)LTR插入激活LTR(longterminalrepeat):逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組兩端的長(zhǎng)末端重復(fù)序列,其結(jié)構(gòu)中含有強(qiáng)的啟動(dòng)子,當(dāng)插入原癌基因啟動(dòng)子區(qū)或鄰近部位后,可激活原癌基因。15疾病和人類健康(3)基因重排激活伯基特Brukitt淋巴瘤中,Ig基因與c-myc重排后,c-myc被激活。(除重排外,還涉及基因領(lǐng)域效應(yīng))
淋巴瘤細(xì)胞中正常細(xì)胞中16疾病和人類健康(4)缺失激活oncogene(-)cancer一些原癌基因5’上游存在負(fù)調(diào)控序列,該序列的缺失或突變,則喪失抑制癌基因表達(dá)的能力。如:Brukitt淋巴瘤中c-myc因負(fù)調(diào)控序列缺失或LTR插入而增強(qiáng)表達(dá)。17疾病和人類健康(5)基因擴(kuò)增激活腫瘤細(xì)胞中,基因擴(kuò)增的幾率比正常細(xì)胞中高上千倍,一旦發(fā)生基因擴(kuò)增,腫瘤細(xì)胞就獲得了選擇性生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。
蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)未變化,但總量大大提高基因擴(kuò)增
原癌基因通過(guò)增加基因拷貝數(shù),從而直接增加可用的轉(zhuǎn)錄模板數(shù)以增加基因表達(dá)。18疾病和人類健康不同的癌基因有不同的激活方式,一種癌基因也可有幾種激活方式。例如c-myc的激活就有基因擴(kuò)增和基因重排兩種方式,很少見(jiàn)c-myc的突變;而ras的激活方式則主要是突變。腫瘤的發(fā)生與發(fā)展往往涉及多種癌基因的激活。
19疾病和人類健康三、抑癌基因(tumorsuppressorgene)
一種抑制細(xì)胞生長(zhǎng)和腫瘤形成的基因。如:Rb抑癌基因、抑癌基因p53,是一類生長(zhǎng)控制基因或負(fù)調(diào)控基因,缺失或突變從而喪失功能時(shí),將會(huì)導(dǎo)致或促進(jìn)細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。通常一對(duì)等位基因均告缺失或都因突變而失去活性時(shí),細(xì)胞發(fā)生癌變,此時(shí)缺失或突變的基因一般就是抑癌基因。關(guān)于抑癌基因如何起作用所知甚少,一般認(rèn)為抑癌基因原先有對(duì)細(xì)胞分裂周期或細(xì)胞生長(zhǎng)設(shè)置限制的功能,當(dāng)抑癌基因的一對(duì)等位基因都缺失或都失去活性時(shí),這種限制功能也就隨之丟失,于是出現(xiàn)了細(xì)胞癌變。目前已發(fā)現(xiàn)的抑癌基因有10多種,P53基因是于1979年發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)腫瘤抑制基因。20疾病和人類健康抑癌基因與原癌基因在生物學(xué)上有以下幾點(diǎn)差異:①在功能上,抑癌基因起負(fù)調(diào)控作用,而原癌基因起正調(diào)控作用;②在遺傳方式上,原癌基因是顯性的,而抑癌基因在細(xì)胞水平上是隱性的;③在突變發(fā)生的細(xì)胞類型上,抑癌基因突變可以發(fā)生在體細(xì)胞中,也可能發(fā)生在生殖細(xì)胞中并通過(guò)生殖細(xì)胞得到遺傳。原癌基因突變只發(fā)生在體細(xì)胞中。21疾病和人類健康四、基因互作與癌基因表達(dá)(1)染色體構(gòu)象對(duì)原癌基因表達(dá)的影響基因表達(dá)不僅取決于基因本身及其相鄰區(qū)域的一級(jí)結(jié)構(gòu),也取決于其空間構(gòu)象,即基因在染色體上的空間排列和染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)。當(dāng)兩個(gè)基因相距太近時(shí),往往不易形成有利于高效轉(zhuǎn)錄的空間結(jié)構(gòu)。22疾病和人類健康基因領(lǐng)域:基因與基因之間的間隔距離基因領(lǐng)域效應(yīng):同一DNA鏈上兩個(gè)具有相同轉(zhuǎn)錄方向的基因間隔小于一定長(zhǎng)度時(shí),影響有效轉(zhuǎn)錄所必需的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成,從而使這兩個(gè)基因中的一個(gè)或兩個(gè)均不能轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄活性顯著降低。當(dāng)兩個(gè)基因的總長(zhǎng)度在0.3kb-5kb之間時(shí),最佳間隔距離與兩個(gè)基因的總長(zhǎng)度成正相關(guān)。
如:正常細(xì)胞中c-myc;Brukitt淋巴瘤細(xì)胞中c-myc23疾病和人類健康(2)原癌基因終產(chǎn)物對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控包括:某種原癌基因產(chǎn)物對(duì)另一種原癌基因表達(dá)的調(diào)控作用;某種原癌基因產(chǎn)物對(duì)自身表達(dá)的反饋調(diào)控作用24疾病和人類健康癌基因產(chǎn)物通過(guò)介質(zhì)傳遞生長(zhǎng)刺激信號(hào)的部位有3處:①癌基因產(chǎn)物本身模擬了生長(zhǎng)因子,因而與相應(yīng)的受體作用,以自分泌的方式刺激細(xì)胞生長(zhǎng);如:人血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)與猴肉瘤病毒(SSV)的v-ras基因產(chǎn)物極其相似。②癌基因產(chǎn)物模擬了已結(jié)合配體的生長(zhǎng)因子受體,從而在無(wú)外源生長(zhǎng)因子時(shí)提供了促進(jìn)細(xì)胞分裂的信號(hào);③癌基因產(chǎn)物作用于細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)控制途徑,解除此途徑對(duì)外源刺激信號(hào)的需求。25疾病和人類健康(3)抑癌基因產(chǎn)物對(duì)原癌基因的調(diào)控
(4)外源信號(hào)對(duì)原癌基因表達(dá)的影響許多原癌基因參與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程26疾病和人類健康總之,細(xì)胞的癌變絕非單一因素引起,可能是各種癌基因之間、癌基因與抑癌基因之間經(jīng)過(guò)多階段的協(xié)同作用而形成的。腫瘤的發(fā)生是多步驟,多因素的,不同的癌基因作用于腫瘤發(fā)生的不同階段。致癌因素是啟動(dòng)癌細(xì)胞生長(zhǎng)的“鑰匙”,主要包括精神因素、遺傳因素、生活方式、某些化學(xué)物質(zhì)等。多把“鑰匙”一起用,才能啟動(dòng)“癌癥程序”;“鑰匙”越多,啟動(dòng)機(jī)會(huì)越大。27疾病和人類健康結(jié)腸癌的形成基因改變?nèi)旧w典型模式
FAP突變
上皮細(xì)胞
或丟失5q→↓
↓
上皮細(xì)胞
過(guò)度增殖
↓
早期腺瘤←DNA甲基化不足
↓
K-ras突變12q→↓
中期腺瘤
DCC丟失18q→↓
晚期腺瘤
P53丟失17p→↓
癌
↓←其他改變
↓
轉(zhuǎn)移
結(jié)腸直腸癌的發(fā)展轉(zhuǎn)移,是細(xì)胞的分子生態(tài)條件,錯(cuò)綜復(fù)雜變化的結(jié)果28疾病和人類健康小結(jié)癌基因可分為病毒癌基因和細(xì)胞癌基因,前者包括DNA腫瘤病毒的轉(zhuǎn)化基因和RNA腫瘤病毒的癌基因,細(xì)胞癌基因由原癌基因而來(lái),又稱為原癌基因。細(xì)胞癌基因是病毒癌基因的原型。病毒癌基因能使宿主細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化,形成腫瘤,而正常的細(xì)胞癌基因無(wú)此能力。當(dāng)細(xì)胞癌基因的表達(dá)失控,或因結(jié)構(gòu)改變而致表達(dá)產(chǎn)物的活性改變時(shí),則可導(dǎo)致細(xì)胞轉(zhuǎn)化,進(jìn)而形成腫瘤,此種情況叫做原癌基因的激活,大體上有以下幾種方式,(1)突變(2)插入(3)擴(kuò)增(4)缺失(5)基因重排。腫瘤的發(fā)生與發(fā)展往往涉及多種癌基因的激活。已發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞癌基因大都是一些與正常細(xì)胞生長(zhǎng)增殖、分化和凋亡密切相關(guān)的非常保守的“看家基因”。它們的表達(dá)產(chǎn)物或是生長(zhǎng)因子、生長(zhǎng)因子受體,或是小分子G蛋白、蛋白激酶,或是轉(zhuǎn)錄因子,總之都是各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的關(guān)鍵分子,有極重要的生理功能。正因如此,它們的表達(dá)是受到嚴(yán)密而精細(xì)的調(diào)控的。抑制基因是一類生長(zhǎng)控制基因或負(fù)調(diào)控基因,它們的缺失或突變從而喪失功能時(shí),將會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。29疾病和人類健康8.2人免疫缺損病毒——HIV
8.3乙型肝炎病毒——HBV30疾病和人類健康8.4基因治療
人類疾病,除單基因遺傳病外,許多常見(jiàn)疾病如惡性腫瘤、高血壓、糖尿病、冠心病等的發(fā)生,都是環(huán)境因子如化學(xué)物質(zhì)、病毒或其它微生物、營(yíng)養(yǎng),以及體內(nèi)的各種因素,包括精神因素、激素或中間產(chǎn)物等內(nèi)外因素作用于人體基因的最后結(jié)果。
所以,人的疾病的發(fā)生,都是人細(xì)胞本身的基因改變或由外源病原體的基因及產(chǎn)物與人體相互作用的最后結(jié)果。為此,長(zhǎng)期以來(lái)科學(xué)家們想象人類能否最終依靠遺傳物質(zhì),無(wú)論是人本身的或外源的,來(lái)治療疾病,包括糾正人自身基因的結(jié)構(gòu)或功能上的錯(cuò)亂,阻止病變的進(jìn)展,殺滅病變的細(xì)胞或抑制外源病原體遺傳物質(zhì)的復(fù)制,從而達(dá)到治療的目的。31疾病和人類健康基因治療(GeneTherapy):把基因轉(zhuǎn)移到患者體內(nèi),使其發(fā)揮作用,以達(dá)到治療疾病目的的技術(shù)。基因治療自Anderson于1990年進(jìn)行了第一例應(yīng)用腺苷脫氨酶基因(ADA),經(jīng)反轉(zhuǎn)錄病毒導(dǎo)入人體自身T淋巴細(xì)胞,經(jīng)擴(kuò)增后輸回患兒體內(nèi),獲得了成功。患兒5年后體內(nèi)10%造血細(xì)胞ADA基因呈陽(yáng)性,除了還需應(yīng)用部分劑量的ADA蛋白外,其他體征正常。這一成功標(biāo)記著基因治療的時(shí)代已經(jīng)開(kāi)始。32疾病和人類健康二、基因治療的必要條件1.發(fā)病機(jī)制在DNA水平上已經(jīng)清楚2.要轉(zhuǎn)移的基因已經(jīng)克隆分離,其表達(dá)產(chǎn)物有詳盡的了解3.該基因正常表達(dá)的組織可在體外進(jìn)行遺傳操作理想的基因治療還必須:?外源基因可有效導(dǎo)入靶細(xì)胞?外源基因能在靶細(xì)胞中長(zhǎng)期穩(wěn)定存留?導(dǎo)入基因能適量表達(dá)?導(dǎo)入基因的方法及載體對(duì)宿主細(xì)胞安全無(wú)害33疾病和人類健康1.目的基因?qū)塍w內(nèi)的兩大途徑體外途徑(exvivo)——間接法/回輸法
指先將合適的靶細(xì)胞從體內(nèi)取出,在體外擴(kuò)增,并將外源基因?qū)爰?xì)胞內(nèi)使其高效表達(dá),然后將這種基因修飾過(guò)的靶細(xì)胞回輸病人體內(nèi),使外源基因在體內(nèi)表達(dá),從而達(dá)到治療目的。
體內(nèi)途徑(invivo)——直接法將外源基因直接或通過(guò)基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng)導(dǎo)入體內(nèi)相關(guān)組織細(xì)胞,并在其中表達(dá)。導(dǎo)入體內(nèi)之后必須進(jìn)入靶細(xì)胞,有效表達(dá)并達(dá)到治療目的。34疾病和人類健康2.基因治療中的靶細(xì)胞
體細(xì)胞:疾病相關(guān)細(xì)胞,免疫系統(tǒng)細(xì)胞,干細(xì)胞生殖細(xì)胞:嚴(yán)格禁止
已被應(yīng)用的靶細(xì)胞有淋巴細(xì)胞、造血細(xì)胞、上皮細(xì)胞、角質(zhì)細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、肝細(xì)胞、肌細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞。
靶細(xì)胞應(yīng)容易取出和移植,容易在體外培養(yǎng),容易實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)化,應(yīng)有較長(zhǎng)的壽命等。35疾病和人類健康3.基因治療中的載體36疾病和人類健康
4.
基因治療的總體策略1.直接補(bǔ)替缺陷的基因;
2.抑制非正常的基因產(chǎn)物表達(dá);
3.以間接方式調(diào)節(jié)機(jī)體本身免疫系統(tǒng)的抗病功能;
4.利用外源基因?qū)Σ∽兗?xì)胞造成特異性殺傷。37疾病和人類健康1.基因替代和基因矯正治療
基因替代指正常基因原位替代缺陷基因(或變異基因)。基因矯正指糾正致病基因異常堿基序列,而保留其正常序列。2.代償性基因治療
通過(guò)對(duì)有代償功能的基因的正調(diào)控,開(kāi)啟其關(guān)閉狀態(tài)來(lái)代償功能異常的基因。例如,以某些作用劑提高珠蛋白基因的表達(dá)以治療?地中海貧血。3.基因補(bǔ)償性治療——目前基因治療多采用的策略不去除異常基因,而是通過(guò)導(dǎo)入的目的基因的非定點(diǎn)整合,使其表達(dá)產(chǎn)物補(bǔ)償或加強(qiáng)缺陷基因的功能。4.基因失活性治療將特定的反義核酸,包括反義RNA/DNA和核酶導(dǎo)入細(xì)胞,在翻譯和轉(zhuǎn)錄水平阻止某些基因的異常表達(dá)。38疾病和人類健康5.調(diào)控性基因治療
通過(guò)導(dǎo)入編碼調(diào)控蛋白的基因以治療基因表達(dá)異常的疾病。如:以野生型P53基因治療肺癌或急性白血病。6.應(yīng)用“自殺基因”的基因治療
某些病毒或細(xì)菌產(chǎn)生的酶能將對(duì)人體無(wú)毒或低毒的藥物前體,在人體細(xì)胞內(nèi)一系列酶的催化下轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞毒性物質(zhì),從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。7.免疫修飾性基因治療
導(dǎo)入能使機(jī)體產(chǎn)生抗病毒或抗腫瘤免疫力的基因。8.化療保護(hù)性基因治療
導(dǎo)入單相或多相細(xì)胞毒性藥物的抗性基因,使得正常細(xì)胞耐受化療藥物的能力大大提高。如:導(dǎo)入多藥耐藥基因(MDR),可使正常細(xì)胞獲得廣泛的化療藥物耐受性。9.特異性細(xì)胞殺傷性基因治療
利用DNA重組技術(shù)構(gòu)建以特異性殺傷靶細(xì)胞為目標(biāo)的導(dǎo)彈。具有導(dǎo)向性和殺傷性。39疾病和人類健康5.基因治療的展望高效的、靶向性基因?qū)胂到y(tǒng)外源基因表達(dá)的可控性最理想的是模擬人體內(nèi)基因本身的調(diào)控模式,需要全基因或包括上下游的調(diào)控區(qū)及內(nèi)含子。近期以期待實(shí)現(xiàn)的是在cDNA水平加上部分內(nèi)含子及調(diào)控元件,應(yīng)用誘導(dǎo)的形式達(dá)到一定程度的可控性。治療基因過(guò)少目前在已用于臨床實(shí)驗(yàn)的治療基因僅集中于少數(shù)基因。尤其是,對(duì)大多數(shù)多基因疾病,如腫瘤、高血壓、糖尿病、冠心病、神經(jīng)退行性疾病的致病基因還有待闡明。這不僅限于這些致病基因的發(fā)現(xiàn),同時(shí)也包括已知和目前尚未知功能基因的表達(dá)調(diào)控序列的確定,以及其相互作用規(guī)律的闡明。40疾病和人類健康
基因治療的歷史雖短,但所取得的成績(jī)巨大。業(yè)已顯示出令人鼓舞的應(yīng)用前景。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷完善和發(fā)展,人類后基因組計(jì)劃的不斷實(shí)施,對(duì)疾病復(fù)雜的分子機(jī)制有了清楚的認(rèn)識(shí),基因治療將成為人類征服多種疾病的重要手段。41疾病和人類健康舉例說(shuō)明疾病易感性基因健康正常人的DNA序列AAAGGCTTTGC……CCTTCCCTAG糖尿病患者的DNA序列AATAGCTTTGC……CCTTCCCTAG對(duì)于某種疾病來(lái)說(shuō),普通人對(duì)它的抵抗力是有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的,將一般的正常的人的DNA提取出來(lái)就可以讀取基因的堿基序列;通過(guò)科學(xué)家們的研究發(fā)現(xiàn),擁有第三、四位堿基改變的那些人對(duì)于對(duì)應(yīng)疾病表現(xiàn)出比普通人相對(duì)而言比較低的抵抗力,換句話說(shuō),在相同的環(huán)境條件下,他們比一般人更容易患上糖尿病,于是這些人所對(duì)應(yīng)的該疾病的相關(guān)基因:AATAGCTTTGC……CCTTCCCTAG,就叫做疾病易感性基因。42疾病和人類健康什么是疾病易感性
基因檢測(cè)?
所謂疾病易感性基因檢測(cè),就是取被檢測(cè)者的組織細(xì)胞,經(jīng)提取和擴(kuò)增其基因信息后,對(duì)被檢測(cè)者細(xì)胞中的DNA分子等基因信息作檢測(cè),分析他所含有的各種疾病易感基因的狀況,從而使人們能及時(shí)了解自己的基因信息,預(yù)測(cè)身體患疾病的風(fēng)險(xiǎn),并通過(guò)改變自己的生活環(huán)境和生活習(xí)慣,做到“防患于未然”。43疾病和人類健康常見(jiàn)的基因檢測(cè)的內(nèi)容晚發(fā)型遺傳病癥狀前篩查
(如:鐮型細(xì)胞貧血癥、先天性神經(jīng)性耳聾)遺傳性腫瘤易感基因的檢測(cè)
(如:乳腺癌、卵巢癌BRCA1/BRCA2基因檢測(cè))高遺傳率的多基因疾病的易感基因檢測(cè)
(如:糖尿病、高血壓等疾病。)
44疾病和人類健康及早發(fā)現(xiàn),可采取預(yù)防性抗生素治療,降低死亡率基因型不同導(dǎo)致疾病,基因檢測(cè)能夠檢測(cè)出基因的多態(tài)性。谷氨酸纈氨酸45疾病和人類健康基因檢測(cè)能幫我們解決的問(wèn)題通過(guò)檢測(cè)疾病易感基因,告知客戶可能患病的風(fēng)險(xiǎn)比人群平均發(fā)病率高還是低。結(jié)合檢測(cè)結(jié)果,幫助客戶進(jìn)行合適的生活調(diào)整、避免不利環(huán)境因素對(duì)其健康的影響。(我們目前還不能改變我們的基因,但我們可以改變我們生活中的環(huán)境因素。)了解我們自身的遺傳信息。為個(gè)性化用藥和個(gè)性化生活提供幫助。46疾病和人類健康基因檢測(cè)不等于醫(yī)學(xué)上的疾病診斷特別注意:基因檢測(cè)不等同于疾病診斷檢測(cè)結(jié)果能告訴你有更高的風(fēng)險(xiǎn)患上某種疾病,但不等同于你已經(jīng)患上某種疾病,或者將來(lái)一定會(huì)患這種疾病。它是用來(lái)幫助你如何調(diào)整誘導(dǎo)疾病發(fā)生的環(huán)境因素,從而達(dá)到延緩或者避免疾病發(fā)生的目的。因?yàn)橛泻芏嗉膊。词顾鼘?duì)應(yīng)的不利的遺傳因素已經(jīng)存在,但是沒(méi)有外因的誘導(dǎo),沒(méi)有外界環(huán)境和遺傳背景對(duì)人體的相互作用,疾病不會(huì)馬上發(fā)生。47疾病和人類健康基因檢測(cè)不等于醫(yī)學(xué)上的疾病診斷特別注意:基因檢測(cè)不等同于疾病診斷檢測(cè)結(jié)果能告訴你有更高的風(fēng)險(xiǎn)患上某種疾病,但不等同于你已經(jīng)患上某種疾病,或者將來(lái)一定會(huì)患這種疾病。它是用來(lái)幫助你如何調(diào)整誘導(dǎo)疾病發(fā)生的環(huán)境因素,從而達(dá)到延緩或者避免疾病發(fā)生的目的。因?yàn)橛泻芏嗉膊。词顾鼘?duì)應(yīng)的不利的遺傳因素已經(jīng)存在,但是沒(méi)有外因的誘導(dǎo),沒(méi)有外界環(huán)境和遺傳背景對(duì)人體的相互作用,疾病不會(huì)馬上發(fā)生。48疾病和人類健康美國(guó)對(duì)遺傳性腸癌的
基因檢測(cè)及其作用10%的腸癌為遺傳性癌癥,它們都與癌癥易感基因有關(guān),如腫瘤抑制基因APC或者DNA修復(fù)基因中發(fā)生突變等。對(duì)腸癌高患病風(fēng)險(xiǎn)人群進(jìn)行的預(yù)測(cè)性遺傳檢查,民眾接受度非常高絕大多數(shù)陽(yáng)性結(jié)果者愿意接受預(yù)防性治療或手術(shù)(攜帶這些易感基因型的人25歲開(kāi)始每3年作一次腸鏡,40歲開(kāi)始每年作一次腸鏡,甚至可以作預(yù)防性切除手術(shù)(接受率達(dá)70%),這就使家族性腸癌的發(fā)病率下降了90%。)49疾病和人類健康基因檢測(cè)的結(jié)果將來(lái)指導(dǎo)個(gè)性化用藥(例)8號(hào)染色體上NAT1和NAT2基因編碼乙酰轉(zhuǎn)移酶,參與一種肺結(jié)核治療藥物的代謝不同的基因型不僅導(dǎo)致不同的藥物失活速率,而且導(dǎo)致藥物產(chǎn)生的副作用也不同在不遠(yuǎn)的將來(lái),每個(gè)人都有可能通過(guò)基因檢測(cè)“知道自己的基因,指導(dǎo)自己的用藥”,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的醫(yī)療。50疾病和人類健康在5-10年內(nèi),常規(guī)的基因診斷將能夠預(yù)測(cè)個(gè)體對(duì)某些常見(jiàn)疾病和遺傳性癌癥的易感風(fēng)險(xiǎn);對(duì)腫瘤特征的基因診斷將能夠?qū)υS多癌癥作早期診斷;在10-20年內(nèi),安全的基因治療將成為對(duì)某些遺傳病的有效治療手段;安全的基因疫苗將成為對(duì)某些癌癥的有效治療手段;針對(duì)特定病原生物基因組的基因疫苗將會(huì)普遍用于預(yù)防;針對(duì)個(gè)體基因型的特異、高效、低毒性的基因藥物將會(huì)廣泛使用;在50年內(nèi),人類許多疾病發(fā)生、發(fā)展的分子機(jī)理將會(huì)闡明,并能夠在疾病癥狀出現(xiàn)前或早期在基因水平上得以診斷和治療;與許多復(fù)雜性疾病發(fā)生、發(fā)展相關(guān)的基因變異及其環(huán)境的誘導(dǎo)作用將會(huì)闡明,并能夠通過(guò)改變生活習(xí)慣和改進(jìn)環(huán)境條件來(lái)降低患病風(fēng)險(xiǎn),使得對(duì)這些疾病的預(yù)防成為可能。未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)51疾病和人類健康基因檢測(cè)的方法和流程a.
口腔中用牙簽或刮勺輕刮臉頰內(nèi)側(cè)b.
放入收集管中輕輕攪動(dòng),此時(shí)的樣本可以郵寄或運(yùn)送c.
進(jìn)入初級(jí)實(shí)驗(yàn)室提取細(xì)胞中的DNA樣本,擴(kuò)增特定基因d.
將特定基因送至檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行基因檢測(cè)e.
基因基因檢測(cè)結(jié)果返回52疾病和人類健康基因檢測(cè)收費(fèi)比照
機(jī)構(gòu)名稱參考價(jià)格檢測(cè)疾病種數(shù)美國(guó)(DNADirect公司)585美元1德國(guó)750歐元1中國(guó)國(guó)內(nèi)其它公司38美元1上海納福生物科技發(fā)展有限公司福利一類疾病(2-10個(gè))53疾病和人類健康腫瘤與癌癥人免疫缺損病毒——HIV乙型肝炎病毒——HBVContents54疾病和人類健康P24CapsidproteinP18Matrixprotein一、HIV病毒粒子的形態(tài)結(jié)構(gòu)56疾病和人類健康二、HIV基因組及其編碼的蛋白編碼病毒的核心蛋白編碼反轉(zhuǎn)錄酶、整合酶和蛋白酶編碼外膜蛋白TATandREVareessentialforHIVreplication57疾病和人類健康
GAGgene-p55p17:innersurfacep24:nucleocapsidp9:nucleocapsidassociatedwithRNA58疾病和人類健康Polymerase(reversetranscriptase)2.Integrase3.Protease(cutspolyproteins)
POLgene59疾病和人類健康Membrane:hostderivedTwoglycoproteins:gp160gp120andgp41gp41isfusogenthatspansthemembranegp120gp41ENVGenecoding60疾病和人類健康三、HIV的復(fù)制61疾病和人類健康62疾病和人類健康TheLifeCycleofHIV63疾病和人類健康1
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