分子诊断学

序前言绪论 1一分子诊断学的定义 1二分子诊断学的发展简史及主要技术 1三分子诊断学在医学中的应用 5四分子诊断的应用前景展望 8第一篇 分子诊断学理论基础第一章 基因组学 13第一节 基因组学概论 13一基因 13二基因组 16三基因组学 16四基因组学的意义 17第二节 原核生物基因组 21一原核生物基因组特点 21二原核生物基因组的类核结构 22三质粒 22四原核细胞的基因转移 23第三节 真核生物基因组 24一真核生物基因组的结构与功能 24二线粒体基因组 29三人类基因组研究 31四人类基因组多样性 35第四节 比较基因组学 38一比较基因组学研究原理 39二比较基因组学的几个相关概念 39三比较基因组学的研究策略 40四比较基因组学在基因分析中的应用 41五比较基因组杂交技术在肿瘤研究中的应用 41第五节 原核生物———微生物基因组 43一大肠埃希菌基因组学 44二流感嗜血杆菌基因组学 45三阴沟肠杆菌基因组学 46四鲍曼不动杆菌基因组学 47五肺炎链球菌基因组学 49六脑膜炎奈瑟菌基因组学 51七铜绿假单胞菌基因组学 52八结核分枝杆菌基因组学 53九幽门螺杆菌基因组学 53十衣原体基因组学 54十一肺炎支原体基因组学 56第六节 原核生物———病毒基因组 57一病毒基因组学 58二乙型肝炎病毒基因组学 59三丙型肝炎病毒基因组学 61四HIV基因组学 62五人类乳头瘤病毒基因组学 69六埃博拉病毒基因组学 71七SARS病毒基因组学 72八禽流感病毒基因组学 74九肠道病毒基因组学 75十单纯疱疹病毒基因组学 77十一巨细胞病毒基因组 78十二EB病毒基因组学 79十三朊病毒基因组学 80第二章 转录组学 82第一节 基因表达的概念及特点 83一基因表达的概念 83二基因表达的时间性及空间性 83三基因表达的方式 83第二节 转录作用及组成 84一转录作用及其特点 84二RNA聚合酶 84三启动子及终止信号 85四增强子 86五终止信号 86第三节 真核基因转录过程 87一 RNAPolⅡ的转录起始 87二延长 88三终止 88第四节 转录后加工 88一mRNA前体的加工 89二tRNA前体的加工 91三rRNA前体的加工 91第五节 真核生物基因表达的调控 91一染色体水平的调控 92二染色质水平调控 93三DNA水平的调控 95四转录水平的调控 96五转录起始和加工的调节 98六翻译的调控 98七小分子RNA的调控 99第三章 蛋白组学 102第一节 蛋白组学概论 102一蛋白质组和蛋白质组学 102二蛋白组学研究的意义和内容 102三蛋白质组学的研究策略和一般步骤 103第二节 蛋白质翻译后修饰及功能确定 104一蛋白质翻译后修饰的种类 105二蛋白质翻译后修饰的作用 105三蛋白质修饰的蛋白组学研究 106第三节 蛋白质与核酸间的相互作用 111一蛋白质与DNA僅Df啌C3僅的相互作用 111二蛋白质与RNA的相互作用 115第四节 蛋白质与蛋白质间的相互作用 117一蛋白质相互作用研究的意义 117二蛋白质相互作用的分子结构基础 118第五节 蛋白质组学的应用 121一临床蛋白质组学 121二药物蛋白质组学 127三微生物蛋白质组学 129四毒理蛋白质组学 132第四章 代谢组学 133第一节 代谢物靶标分析 133一代谢物的生理作用 134二代谢物靶标分析 134第二节 代谢轮廓(谱)分析 138一 高效液相色谱技术在代谢组学中的应用 139二毛细管HPLCMS代谢组学研究 140三UPLCMS的代谢组学研究 141四HPLC在代谢组学研究中的地位 141第三节 代谢指纹分析 142一代谢指纹分析技术的进展 142二代谢指纹分析在代谢组学研究中的作用 144第四节 代谢组学 144第二篇 分子诊断学技术第一章 基因组学 151第一节 核酸的分离和纯化 151一真核基因组DNA的分离纯化 151二基因组DNA的提取 154三质粒DNA的提取与纯化 156四真核细胞RNA的分离纯化 166第二节 核酸分子杂交技术 170一核酸杂交的基本原理 170二核酸探针 170三核酸探针的制备 172四探针的标记及检测 173五核酸分子杂交技术 180第三节 基因扩增检验技术 186一聚合酶链反应技术的原理 186二聚合酶链反应技术的设计及优化 187三聚合酶链反应技术的进展 194四荧光定量聚合酶链反应技术 197五有限稀释法 204第四节 DNA指纹技术 204一DNA指纹技术的原理 205二DNA指纹技术的优点 205三DNA指纹图的遗传规律 206四典型案例 206五STR分析个体基因型原理 206六DNA指纹技术的应用 207第五节 核酸测序技术 207一核酸测序策略 208二链末端终止法 208三化学降解法 210四焦磷酸测序技术 211五其他测序技术 212六自动化测序技术 214第六节 微型化分子诊断技术 216一微型芯片 217二DNA芯片技术 221三微毛细管电泳 226四微珠技术 227五可寻址微阵列技术 236六生物传感器技术 237第七节 DNA重组技术 238一工具酶 239二载体 242三DNA重组技术 244第八节 染色体分析技术 257一染色体核型分析 257二分子细胞遗传学技术 263三比较基因组杂交技术 267四光谱核型分析技术 269五无创DNA产前检测技术 271第九节 其他基因诊断技术 271一基因变异检测技术 271二二维基因扫描技术 276三脉冲场凝胶电泳技术 276四分子影像技术 277第二章 转录组学技术篇 282第一节 转录组学概论 282第二节 基于序列分析的转录组学技术 283一cDNA文库随机抽样 283二大规模表达序列标签测定及分析 283三基因表达系列分析 284四大规模平行标识测序 287五RNA测序 288第三节 基于杂交的转录组学技术 289一差异显示RT PCR及限制性酶切片段差异显示 289二DNA微阵列和Tillingarray 289第四节 小结 292第三章 蛋白组学 293第一节 蛋白质的分离技术 293一等电聚焦凝胶电泳技术 294二SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳 298三二维电泳图像分析技术 301四蛋白质分离技术的发展 305第二节 蛋白质的鉴定技术 308一生物质谱技术 308二Edman降解技术 320三蛋白质分子结构分析技术 321第三节 蛋白质芯片技术 324一蛋白质芯片原理 324二蛋白质芯片技术 325第四节 蛋白质核酸相互作用研究技术 328一凝胶阻滞实验 328二DNAaseI足纹分析技术 330三酵母单杂交技术 331四染色质免疫沉淀技术 332五核酸适体技术 333六扫描探针显微镜技术 334七表面等离子共振技术和生物分子相互作用分析 336第五节 蛋白质蛋白质相互作用研究技术 337一免疫共沉淀 337二酵母双杂交技术 340三串联亲和纯化技术 341四质谱技术 343五蛋白质芯片 344六生物信息分析 345第四章 生物信息学 348第一节 人类基因组计划 348一人类基因组计划的发展 348二人类基因组计划研究内容 348第二节 生物信息学 349一生物信息学的定义 349二生物信息学的研究内容 350三生物信息学数据库 350四生物信息学的临床应用 355第三篇 分子诊断学的临床应用第一章 遗传性疾病的分子诊断 383第一节 分子诊断学相关的遗传学咨询和伦理学 383一遗传咨询 383二遗传咨询中的伦理问题 383三遗传检查中的伦理问题 384第二节 遗传性疾病分子诊断的策略 384一 直接诊断策略 384二基因多态性连锁分析 385三基因突变的定量诊断 385第三节 遗传病的分子诊断 385一血液系统疾病 385二神经和神经肌肉疾病 392三内分泌疾病 396四囊性纤维化 402五脆性X综合征 404第二章 感染性疾病的分子诊断 406第一节 感染性疾病分子诊断的策略 406一一般性检出策略和方法 406二完整检出策略和方法 407第二节 病毒感染的分子诊断 407一乙型肝炎病毒的分子诊断 408二丙型肝炎病毒的分子诊断 412三人乳头瘤病毒的分子诊断 415四单纯疱疹病毒的分子诊断 419五人类免疫缺陷病毒的分子诊断 420六EB病毒的分子诊断 424第三节 病原菌基因的分子诊断 425一结核分枝杆菌的分子诊断 425二金黄色葡萄球菌 428三大肠埃希菌的分子诊断 432四流感嗜血杆菌的分子诊断 435五肺炎链球菌的分子诊断 436六脑膜炎奈瑟菌的分子诊断 438七铜绿假单胞菌的分子诊断 440八幽门螺杆菌的分子诊断 441第四节 其他常见病原微生物的分子诊断 443一沙眼衣原体的分子诊断 443二解脲脲原体的分子诊断 445三梅毒螺旋体的分子诊断 447四肺炎支原体的分子诊断 448第五节 院内感染的分子诊断 449一分子生物学技术在耐药机制研究中的应用 449二分子生物技术在医院感染控制中的应用 450第三章 药物遗传学及耐药性的分子诊断 453第一节 药物遗传学 453一药物遗传学研究的现状 453二人类基因组研究与药物遗传学的发展 454第二节 耐药性的分子机制 455一细菌的耐药性机制 455二真菌的耐药机制 456三病毒的耐药机制 457四肿瘤耐药的机制 458第三节 耐药性分子诊断的策略 459一基于测序技术的检测方法 459二基于DNA扩增(polymerasechainreaction,PCR)的检测方法 460三基于分子杂交技术的检测方法 461第四节 微生物的耐药性分子诊断 461一结核分枝杆菌的耐药性分子诊断 461二大肠埃希菌耐药性分子诊断 466三耐甲氧西林金黄色葡萄球菌耐药性分子诊断 468四乙肝病毒耐药性分子诊断 470五获得性免疫缺陷病毒(HIV)耐药性分子诊断 472第五节 抗肿瘤药物的耐药性分子诊断 474一实时FQ PCR检测乳腺癌MDR 1MRPLRPGST πTopo Ⅱ多药耐药基因 475二RT PCR法检测耐药相关基因表达的测定 476三基因芯片检测肿瘤患者多药耐药基因1(MDR 1)多态性 476第六节 个体化医疗治疗监控 478第七节 基因治疗安全性评估 479第四章 肿瘤性疾病的分子诊断 482第一节 肿瘤发生的分子机制和易感性 482一恶性肿瘤是一种分子病 482二肿瘤发生的分子机制 483三肿瘤发生的易感性 490第二节 肿瘤分子诊断的策略 491第三节 癌基因与抑癌基因的分子诊断途径 492一染色体不稳定性分析 492二肿瘤易感基因的检测 492三肿瘤基因多态性检测 492四肿瘤相关基因蛋白质水平检测 493五肿瘤相关基因扩增/过表达突变/缺失的检测 493六表观遗传修饰的检测 494七染色体微卫星异常分析 495八端粒酶活性的检测 496九基因表达图谱研究 497第四节 常用肿瘤的分子诊断 499一乳腺癌的分子诊断 499二膀胱癌的分子诊断 500三肺癌的分子诊断 501四消化系统恶性肿瘤的基因诊断 503五血液系统肿瘤的分子诊断 503六肿瘤早期筛查的分子诊断 509七肿瘤微小残留病的分子诊断 510第五章 复杂性疾病的分子诊断 513第一节 复杂性疾病的分子诊断策略 513一复杂性疾病分子诊断的定义和原理 513二复杂性疾病分子诊断常用的检测标本 514三分子诊断的常用方法与思路 514第二节 常见疾病的分子诊断 515一糖尿病 515二高血压 518三家族性高脂血症 522四肾小球肾炎 525五支气管哮喘 528第六章 产前(胚胎植入前)遗传缺陷的分子诊断 531第一节 染色体异常的分子诊断 531一分子细胞遗传学方法 531二分子遗传学方法 533第二节 非整倍体筛选 534一人类染色体非整倍体的形成 534二胎儿染色体非整倍体类疾病的产前筛查及诊断 535第三节 产前(胚胎植入前)遗传缺陷的分子诊断的概述 535一胚胎植入前分子诊断的概念 535二胚胎植入前分子诊断的意义 535三胚胎植入前的技术操作 536四胚胎植入前分子诊断常用的方法 537第四节 植入前遗传诊断在一些遗传病的应用 538一21三体综合征的植入前遗传诊断 538二克氏综合征的植入前遗传诊断 539三苯丙酮尿症的植入前遗传诊断 539四脆性X染色体综合征的植入前遗传诊断 539五地中海贫血的植入前遗传诊断 542六马凡综合征的植入前遗传诊断 542七脊髓性肌萎缩症的植入前遗传诊断 543八杜氏肌营养不良症的植入前遗传诊断 544第七章 移植配型的分子诊断 546第一节 HLA遗传学基础 546一 HLA的研究简史和命名 546二HLA复合体的遗传结构和功能 547三HLA复合体的遗传特征 549四小结 550第二节 组织配型中的DNA分型技术 551一聚合酶链反应限制性片段长度多态性 551二聚合酶链反应序列特异性寡核苷酸 552三PCR 序列特异性引物分型法 552四聚合酶链反应单链构象特异性 553五指纹图谱技术 554六SBT PCR分型法 554七基因芯片 555八小结 555第三节 HLA配型在器官移植中的应用 556一人红细胞血型抗原相容 556二HLA配型 556三HLA交叉配型与预存抗体的检测 557四HLA配型与不同的器官移植的相关性 558五小结 559第八章 法医学的分子诊断 560第一节 DNA多态性 560一DNA多态性标记物 560第二节 DNA分型技术与方法 564一DNA指纹技术 564二PCR技术 565三DNA芯片 566第三节 DNA数据库 566一DNA数据库的概念 566二DNA数据库的组成 566三DNA数据库的国内外发展状况 567四DNA数据库的功能与应用 567第四节 法医DNA鉴定的应用范围 569一种属鉴定 569二性别鉴定 569三个人识别 569四亲权鉴定 571第九章 分子诊断实验室的质量管理 574第一节 全面质量管理体系的概念与建立 574一全面质量管理体系的概念 574二质量管理体系的建立 575第二节 质量控制诸要素 576一设施与环境 576二检验方法仪器及外部供应品 576三操作手册 577四方法性能规格的建立和确认 577五仪器和检测系统的维护和功能检查 577六校准和校准验证 577七室内质量控制 577八室间质量评价 580九纠正措施 581十质控记录 581第三节 统计学质量控制 581一理想的质控品 581二LeveyJennings质控图 581三Westgard多规则质控方法 585四累计和(CUSUM)质控方法 586五质控规则的性能特征 587第四节 分析前中后质量保证 587一分析前质量保证 587二分析中质量保证 588三分析后的质量保证 589第五节 实验室认可和认证 590一实验室认可 590二实验室认证 590三实验室认可与认证区别 591参考文献 592

分子诊断学随着理论的日趋完善和技术的不断进步，在检验医学领域发挥着越来越重要的作用。《分子诊断学 基础与临床》《分子诊断学 基础与临床》分为三大篇章。分别从理论、技术和应用三个侧面系统阐述了各项分子诊断技术的概念、原理、技术以及临床应用。第1篇是分子诊断学理论基础，着重介绍基因组学、转录组学、蛋白组学和代谢组学基础　　理论；第二篇是分子诊断学技术，主要介绍基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学分子诊断的常用技术及微型化分子诊断技术、染色体分析技术及新发展；第三篇是分子诊断学的临床应用，详细介绍遗传性疾病、感染性疾病、肿瘤性疾病、复杂性疾病、移植前遗传缺陷、移植配型、法医学等的分子诊断及相关生物信息学。《分子诊断学 基础与临床》涵盖广泛，内容新颖，层次分明、结构合理、重点突出。由于参编人员均为长期从事分子生物学诊断教学和临床检测、应用的专业人员，有着丰富的理论背景和实践经验。因此《分子诊断学 基础与临床》不仅全面、系统地对国内外分子诊断学及技术的基础理论及发展动态进行了详细的阐述，并附有详细的、操作性强的分子诊断技术流程以及引物、实验条件等实践操作信息，力求在技术层面指导读者。

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