1. 基因診斷常用技術方法
基因診斷(gene diagnosis)是以探測基因的存在,分析基因的類型和缺陷及其表達功能是否正常,從而達到診斷疾病的一種方法。它是繼形態學、生物化學和免疫學診斷之後的第四代診斷技術,它的誕生與發展得益於分子生物學理論和技術的迅速發展。
常用基因診斷技術:
一、Southern印跡法(Southern blot)
基本原理是:硝酸纖維膜或尼龍濾膜對單鏈DNA的吸附能力很強,當電泳後凝膠經過DNA變性處理,覆以上述濾膜,再於其上方壓上多層乾燥的吸水紙,藉助它對深鹽溶液的上吸作用,凝膠上的單鏈DNA將轉移到濾膜上。轉移是原位的,即DNA片段的位置保持不變。轉移結束後,經過80℃烘烤的DNA,將原位地固定於膜上。
當含有特定基因片段已原位轉移到膜上後,即可與同位素標記了的探針進行雜交,並將雜交的信號顯示出來。雜交通常在塑料袋中進行,袋內放置上述雜交濾膜,加入含有變性後探針的雜交溶液後,在一定溫度下讓單鏈探針DNA與固定於膜上的單鏈基因DNA分子按鹼基到互補原理充分結合。結合是特異的,例如只有β珠蛋白基因DNA才能結合上β珠蛋白的探針。雜交後,洗去膜上的未組合的探針,將Ⅹ線膠片覆於膜上,在暗盒中日光進行放射自顯影。結合了同位素標記探針的DNA片段所在部位將顯示黑色的雜交帶,基因的缺失或突變則可能導致帶的缺失或位置改變。
二、聚合酶鏈反應
近年來,基因分析和基因工程技術有了革命性的突破,這主要歸功於聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction,PCR)的發展和應用。應用PCR技術可以使特定的基因或DNA片段在短短的2-3小時內體外擴增數十萬至百萬倍。擴增的片段可以直接通過電泳觀察,也可用於進一步的分析。這樣,少量的單拷貝基因不需通過同位素提高其敏感性來觀察,而通過擴增至百萬倍後直接觀察到,而且原先需要一、二周才能作出的診斷可以縮短至數小時。
三、擴增片段長度多態性
小衛星DNA和微衛星DNA的長度多態性可以通過PCR擴增後電泳來檢出,並用於致病基因的連鎖分析,這種診斷方法稱為擴增片段長度多態性(amplified fragment length polymorphism,Amp-FLP)連鎖分析法。PCR擴增後,產物即等位片段之間的差別有時只有幾個核苷酸,故需用聚丙烯醯胺凝膠電泳分離鑒定。此法多用於突變性質不明的連鎖分析.
四、等位基因的特異寡核苷酸探針診斷法
當基因的突變部位和性質已完全明了時,可以合成等基因特異的寡核苷酸探針(allele-specific oligonucleotide,ASO)用同位素或非同位素標記進行診斷。探針通常為長20bp左右的核苷酸。用於探測點突變時一般需要合成兩種探針,與正常基因序列完全一致,能與之穩定地雜交,但不能與突變基因序列雜交;另一種與突變基因序列一致,能與突變基因序列穩定雜交,但不能與正常基因序列穩定雜交,這樣,就可以把只有一個鹼基發生了突變的基因區別開來.
PCR可結合ASO,即PCR-ASO技術,即先將含有突變點的基因有關片段進行體外擴增,然後再與ASO探針作點雜交,這樣大大簡化了方法,節約了時間,而且只要極少量的基因組DNA就可進行。
五、單鏈構象多態性診斷法
單鏈構象多態性(signle strand conformation polymorphism,SSCP)是指單鏈DNA由於鹼基序列的不同可引起構象差異,這種差異將造成相同或相近長度的單鏈DNA電泳遷移率不同,從而可用於DNA中單個鹼基的替代、微小的缺失或手稿的檢測。用SSCP法檢查基因突變時,通常在疑有突變的DNA片段附近設計一對引物進行PCR擴增,然後將擴增物用甲醯胺等變性,並在聚丙烯醯胺凝膠中電泳,突變所引起的DNA構象差異將表現為電泳帶位置的差異,從而可據之作出診斷。
2. 鑒定個體的dna分析技術有哪幾種
DNA鑒定技術的出現年代是二十世紀八十年代。
DNA鑒定技術是英國遺傳學家A·J·傑弗里斯(1950-)在1984年發明的。由於人體各部位的細胞都有相同的DNA,因此可以通過檢查血跡、毛發、唾液等判明身份。
基因鑒定技術是一項生物學檢測技術,人體細胞有總數約為30億個鹼基對的DNA,每個人的DNA都不完全相同,人與人之間不同的鹼基對數目達幾百萬之多,因此通過分子生物學方法顯示的DNA圖譜也因人而異,由此可以識別不同的人。所謂「DNA指紋」,就是把DNA作為像指紋那樣的獨特特徵來識別不同的人。由於DNA是遺傳物質,因此通過對DNA鑒定還可以判斷兩個人之間的親緣關系。
近一個世紀以來,指紋技術給偵破工作帶來很大方便。但罪犯越來越狡猾,許多作案現場沒有留下指紋。現在有了DNA指紋鑒定技術,只要罪犯在案發現場留下任何與身體有關的東西,例如血跡和毛發,警方就可以根據這些蛛絲馬跡將其擒獲,准確率非常高。DNA鑒定技術在破獲強奸和暴力犯罪時特別有效,因為在此類案件中,罪犯很容易留下包含DNA信息的罪證。
根據DNA指紋破案雖然准確率高,但也有出錯的可能,因為兩個人的DNA指紋在測試的區域內有完全吻合的可能。因此在2000年英國將DNA指紋測試擴展到10個區域,使偶然吻合的危險幾率降到十億分之一。即使這樣,出錯的可能性仍未排除。