⑴ 基因突变的分类方法
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 而被分离。由于本法是利用温度和梯度凝胶迁移率来检测,需要一套专用的电泳装置,合成的PCR引物最好在5`末端加一段40bp-50bp的GC夹,以利于检测发生于高熔点区的突变。在DGGE的基础上,又发展了用湿度梯度代替化学变性剂的TGGE法(温度梯度凝胶电泳temperature gradient gelelectrophoresis,TGGE)。DGGE和TGGE均有商品化的电泳装置,该法一经建立,操作也较简便,适合于大样本的检测筛选。
化学切割错配法(chemical cleavage of mismatch,CCM)CCM为在Maxam-Gilbert测序法的基础上发展的一项检测突变的技术,其检测突变的准确性可与DNA测序相仿。其基本原理为将待测含DNA片段与相应的野生型DNA片段或DNA和RNA片段混俣变性杂交,在异源杂合的双链核酸分子中,错配的C能被羟胺或哌啶切割,错配的T能被四氧化饿切割,经变性凝胶电泳即可确定是否存在突变。该法检出率很高,也是检片段最长的方法,已有报功检测了1.7kb片段,如果同时对正、反义链进行分析,检出率可达100%。应用荧光检测系统可增强敏感度,可检测到10个细胞中的1个突变细胞。该法中的化学试剂有毒,又发展了碳二亚胺检测(catodiimide,CDI),CDI为无毒物质,也可检测大片段DNA的点突变。
等位基因特异性寡核苷酸分析法(allele-specific oligonucleotide,ASO) ASO为一种以杂交为基础对已知突变的检测技术。以PCR和ASO相结合,设计一段20bp左右的寡核苷酸片段,其中包含了发生突变的部位,以此为探针,与固定在膜上的经PCR拉增的样品DNA杂交。可以用各种突变类型的寡核苷酸探针,同时以野生型探针为对照,如出现阳性杂交带,则表运河样品中存在与该ASO探针相应的点突变,ASO需严格控制杂交条件和设置标准对照避免假阳性和假阴性。目前已有商品化的检测盒检测部分癌基因ASO突变。
DNA芯片技术(DNA chip) DNA芯片技术是90年代后发展的一项DNA分析新技术,它集合了集成电路计算机、激光共聚焦扫描、荧光标记探针和DNA合成等先进技术。可用于基因定位、DNA测序、物理图谱和遗传图谱的构建等。在基因突变检测方面DNA芯片也有广阔的前景,其基本原理为将许多已知序列的寡核苷酸DNA排列在1块集成电路板上,彼此之间重叠1个碱基,并覆盖全部所需检测的基因,将荧光标记的正常DNA和突变DNA发别与2块DNA芯片杂交,由于至少存在1个碱基的差异,正常和突变的DNA将会得到不同的杂交图谱,经过共聚集显微镜分别检测两种DNA分子产生的荧光信号,即可确定是否存在突变,该方法快速简单、片动化程度高,具有很大的发展潜力,将在基因突变检测中心发挥非常重要的作用。
⑵ 化学致突变作用如何分类
化学诱变的分子机理
一、直接以DNA为靶的诱变
(一) 碱基类似物取代
有些化学物的结构与碱基非常相似,称碱基类似物.它们能在S期中可与天然碱基竞争,并取代其位置.例如5-溴脱氧尿嘧啶核苷能取代胸腺嘧啶,2-氨基嘌呤(2-AP)能取代鸟嘌呤.
(二) 烷化剂的影响
烷化剂是对DNA和蛋白质都有强烈烷化作用的物质.烷化剂的种类很多,最常见的有烷基硫酸酯、N-亚硝基化合物、氮芥和硫芥等环状烷化剂和卤代亚硝基脲等.各类烷化剂其分子上的烷基各不相同,因而烷化活性有别,有一般情况下甲基化>乙基化>高碳烷基化.
目前认为最常受到烷化的是鸟嘌呤的N-7位,其次是O-6位.而腺嘌呤的N-1、N-3和N-7也易烷化.
认为鸟嘌呤的N-7位发生烷化后可导致鸟嘌呤从DNA链上脱落,称为脱嘌呤作用.致使在该位点上出现空缺,即碱基缺失,其结果是移码突变.
(三) 致突变物改变或破坏碱基的化学结构
有些化学物可对碱基产生氧化作用,从而破坏或改变碱基的结构,有时还引起链断裂.
例如,亚硝酸根能使腺嘌呤和胞嘧啶发生氧化性脱氨,相应变为次黄嘌呤和尿嘧啶.羟胺能使胞嘧啶C-6位的氨基变成羟氨基.这些改变都会造成转换型碱基置换.但是亚硝酸虽然也能使鸟嘌呤变为黄嘌呤,但是由于黄嘌呤的配对性能与鸟嘌呤一致,故并不发生碱基置换.
还有些化学物质可在体内形成有机过氧化物或自由基,如甲醛、氨基甲酸乙酯和乙氧咖啡碱等,可间接使嘌呤的化学结构破坏,容易出现DNA链断裂.
(四) 平面大分子嵌入DNA链
有些大分子能以静电吸附形式嵌入DNA单链的碱基之间或DNA双螺旋结构的相邻多核苷酸链之间,称为嵌入剂,它们多数是多环的平面结构,特别是三环结构,其长度为6.8′102nm,恰好是DNA单链相邻碱基距离的两倍.如果嵌入到新合成的互补链上,就会使之缺失一个碱基;如果嵌入到模板链的两碱基之间,就会使互补链插入一个碱基.无论多或少一个碱基都造成移码突变.
二、不以DNA 为靶的间接诱变
化学物的间接诱变可能是通过对纺锤体作用或干扰与DNA合成和修复有关的酶系统.
(一) 纺锤体抑制
一些化学物能作用于纺锤体,中心粒或其他核内细胞器,从而干扰有丝分裂过程.诱发这种作用的物质称为有丝分裂毒物,又称干扰剂.无论纺锤体是部份或完全受抑制,都称为有丝分裂效应.完全抑制时细胞分裂完全抑制,细胞停滞于分裂中期.秋水仙碱是典型的引起细胞分裂完全抑制的物质,因此这种效应又称秋水仙碱效应或C-有丝分裂.有些干扰剂仅使细胞群体的有丝分裂数减少,被称之为抗有丝分裂剂.
干扰剂不直接作用于遗传物质,故严格说来并非真正的致突变物,但它同样可诱发突变,特别是诱发与遗传性疾病有密切关系的非整倍体,故引起密切注意,并作为致突变物的一个特殊类型来看待.
(二) 对酶促过程的作用
对DNA合成和复制有关的酶系统作用也可间接影响遗传物质.例如,一些氨基酸类似物可使与DNA合成有关的酶系统遭受破坏从而诱发突变,脱氧核糖核苷三磷酸在DNA合成时的不平衡也可诱发突变.再有,铍和锰除可直接与DNA相互作用外,还可与酶促防错修复系统相作用而产生突变.
⑶ 在医学遗传学中常用什么方法检测基因突变
SNP检测,
楼上答的挺多一看就是网上摘的,但有点错误,我更正和补充一下。 主观填空题 1.干系 2.基因组DNA 3.遗传物质 4.染色体(或DNA)复制一次 5.交叉遗传 6.细胞癌基因 7.点突变 8.完全显性遗传 9.罗伯逊易位 10.重排 四、名词解释 聚合酶链式反应(PC...
11多重PCR 12正确 13正确 14正确 15正确 16正确 17错误 18正确 19正确 20错误
1.减数分裂是指生殖细胞成熟过程中(DNA复制一次 )后,细胞连续分裂二次。 2.发生于近端着丝粒染色体间的易位称为(着丝粒融合 )。 3.在一个肿瘤细胞群体中,占主导地位的克隆就构成其(干系 ) 4.结构异常是指由于染色体断裂、重接后,形成结构改变...
医学遗传学英文名称:medical genetics定义:应用遗传学的理论与方法研究遗传因素在疾病的发生、流行、诊断、预防、治疗和遗传咨询等中的作用机制及其规律的遗传学分支学科。 遗传学在医学中的应用,包括,生理、病理和药理的遗传学分析。遗传学...
遗传学是研究生物的遗传和变异,即研究亲子间的异同的生物学分支学科。 遗传学的研究范围包括遗传物质的本质、遗传物质的传递和遗传信息的实现三个方面。遗传物质的本质包括它的化学本质、它所包含的遗传信息、它的结构、组织和变化等;遗传物质...
国际环境致突变物致癌物防护委员会(icpemc)告蔽1983年提出把致突变试验所反映的遗传学终点分为5类:
dna完整性的陆做改变(形成加合物、断裂、交联);
dna重排或交换;
dna碱基序列改变;
染色体完整性早友衡改变;
染色体分离改变。
其中第3实际指基因突变,而第4和第5依次指染色体结构改变和数目改变。
⑸ 6,dna点突变常用的检测方法有哪些
基因突变检测方法:
(1)
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。
(2)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。
(3)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。