分子诊断发展简史

2021年2月27日发(作者：北京治疗尿毒症的医院)
分子诊断发展简史：一场由

“螺旋双杰”引发的发明


分子诊断发展四阶段




第一阶段：
利用分子 杂交技术进行遗传病基因诊断
：通过婴儿胚胎期进行产前诊断，超
早期预知某些疾病发生、发展 和预后。
1978
年著名没计划以科学家简悦威等应用液相
DNA
分子杂交成 功进行了镰形细胞贫血症的基因诊断。




第二阶段：
以
PCR
为基础的分子诊断：
PMullis
发明
PCR
技 术后迅速发展，标志着传统
基因诊断发展到更全面的分子诊断技术。




第三阶段：
以生物芯片技术为代表的高通量检测技术
：
1992< br>年美国
Affymetrix
制作出第
一章基因芯片，
标志着分子诊断 进入生物芯片技术阶段。
生物芯片技术解决了传统核酸印迹
杂交技术复杂、自动化程度低、检测 目的分子数量少、低通量的问题。




第四阶段：
以< br>NIPT
为代表的第二代测序技术
：
Ronaghi
分别于
1 996
年与
1998
年提出了
在固相与液相载体中通过边合成边测序的方法< br>-
焦磷酸测序。目前常见的高通量第二代测序
平台主要有
Roche454、
IlluminaSolexa
、
ABISOLiD
和
Lif eIon Torrent
等，其均为通过
DNA
片段化构建
DNA
文库、文库与载体交联进行扩增、在载体面上进行边合成边测序反应，使
得第
1
代测序 中最高基于
96
孔板的平行通量扩大
至载体上百万级的平行反应，完成对海量
数据的高通量检测。
1
代、
2
代测序区别









分子诊断三座丰碑





1953
年，
沃森和克里克
发现 了
DNA
双螺旋的结
构，
开启了分子生物学时代，
使遗传的
研究深入到分子层次，
“
生命之谜
”
被打开，人们清楚地了解遗传信息的构成 和传递的途径。
在以后的近
50
年里，分子遗传学、分子免疫学、细胞生物学等新学科 如雨后春笋般出现，
一个又一个生命的奥秘从分子角度得到了更清晰的阐明。
DNA
双 螺旋结构的出现时分子生
物学行程的重要标志，对人们认识蛋白质合成、
DNA
复制和 突变具有重要意义，为分子诊
断的蓬勃发展奠定基础。


“DNA
之父
”Wa
tson
、
Crick




1
/
5

50
年前 ，
科学界的
“
八大恶棍
”
之一凯利
?
穆利斯还只是 美国某制药公司的小职员，
整天做
着把先天致病基因给剔除掉的白日梦，
然而先要复制
DNA
，
才有足够的时间慢慢修复。
1966
年，穆利斯尝试磕了一 次药，并从此不可自拔。后来，迷幻剂被列为违禁药品，于是穆利斯
自己调配迷幻剂的替代品。在制作迷 幻剂时，他居然想到了复制
DNA
的办法
——
聚合酶链
式反应（PCR
），并最终凭他跟迷幻剂的结晶
PCR
获得了诺贝尔奖。从此开启了分子诊 断
的
PCR
时代，标志着传统的基因诊断发展到更全面的分子诊断。


“PCR
之父
”Kary Mullis






“
只是个在实验室里乱搞的家伙
”
弗雷德里 克
·
桑格开拓人类基因研究，被尊为
“
基因学之
父
”
，他与同事合作研发的快速为
DNA
定序，成为绘制人类基因组图谱的先驱。桑格完整
定序了胰岛素的氨基酸序列，证明蛋白质具有明确构造；他上世纪
70
年代提出快速测定脱< br>氧核糖核酸（
DNA
）序列的技术
“
双去氧终止法
”,
即双脱氧核苷酸链中止法，又称
“
桑格法
”
。
“
双去氧终 止法
”
测序法拉开了
DNA
测序的序幕，解开了人体
4
万个 基因
30
亿个碱基对的
秘密。


“
基因学之父
”Frederick Sanger


分子诊断临床应用













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