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      健康科普丨破解遺傳密碼—什么是人類基因組拷貝數(shù)變異檢測(cè)?
      日期 2025.02.27
      來源 濮陽市人民醫(yī)院
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      人類基因組

      拷貝數(shù)變異及檢測(cè)

            健康科普      


      我們的身體是由無數(shù)細(xì)胞組成的,而每個(gè)細(xì)胞里都有一套“遺傳密碼”,也就是基因組。基因組就像一本生命說明書,決定了我們的長相、性格、健康狀況等。然而,有時(shí)候基因組會(huì)出現(xiàn)一些“錯(cuò)別字”或“段落缺失”,這些變化可能會(huì)影響我們的健康。今天,我們就來聊一聊其中一種重要的遺傳變化——拷貝數(shù)變異,以及它的檢測(cè)方法。


      PART  01

         什么是拷貝數(shù)變異   




       基因組的基本結(jié)構(gòu)     

      人類的基因組由大約30億個(gè)堿基對(duì)組成,這些堿基對(duì)排列成23對(duì)染色體。每條染色體上有很多基因,基因是決定我們身體特征和功能的基本單位。

       拷貝數(shù)變異是什么     

      我們每個(gè)人的基因都來自父母,通常情況下,每個(gè)基因都有兩處“備份”(父母各給一個(gè))。但科學(xué)家發(fā)現(xiàn),某些特定基因區(qū)域可能發(fā)生異常:有的區(qū)域丟失了一段(如從“兩份”變成“一份”或“零份”),有的則多出了數(shù)個(gè)副本(如變成“三份”甚至更多)。這種基因片段的“數(shù)量異?!?,就稱為拷貝數(shù)變異??截悢?shù)變異(Copy Number Variation, CNV)是指基因組中某些片段的數(shù)量發(fā)生了變化。這些變化可能會(huì)導(dǎo)致基因功能異常,從而引發(fā)疾病。

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      隨著基因芯片和高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,越來越多的致病性的CNVs被發(fā)現(xiàn),這些CNVs與許多常見和罕見的疾病有密切關(guān)聯(lián),包括智力障礙、發(fā)育遲緩、先天性畸形、特定形式的耳聾等。


      PART  02

         人類基因組拷貝數(shù)變異檢測(cè)   




      檢測(cè)原理

      拷貝數(shù)變異檢測(cè)是通過分析一個(gè)人的基因組,找出哪些片段發(fā)生了缺失或重復(fù)。這項(xiàng)技術(shù)可以精確到基因組的每一個(gè)角落,就像用放大鏡查看一本厚厚的書,找出里面的錯(cuò)別字或缺失的段落。


      檢測(cè)方法

      (1)基于聚合酶鏈反應(yīng)的方法

      定時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)、多重鏈接探針擴(kuò)增技術(shù)、多重可擴(kuò)增探針雜交技術(shù)等。


      (2)基于雜交技術(shù)的方法

      原位免疫熒光、Giemsa顯帶、Southern印跡技術(shù)、比較基因組雜交技術(shù)、全基因組掃描的方法等。


      (3)基于芯片技術(shù)的方法

      芯片比較基因組雜交技術(shù)、單核苷酸多態(tài)性芯片等。


      (4)基于高通量測(cè)序技術(shù)的方法

      基于高通量測(cè)序的基因組拷貝數(shù)變異測(cè)序技術(shù)(Copy Number Variation sequencing,CNV-seq)可對(duì)染色體數(shù)目異常、大片段缺失/重復(fù)及致病性拷貝數(shù)變異進(jìn)行檢測(cè)。該方法可檢測(cè)全部的染色體非整倍體以及大于100kb的染色體微缺失微重復(fù),檢測(cè)超過300余種染色體疾病以及大于10%的非整倍體嵌合,全面排查染色體異常。


      什么情況需要做拷貝數(shù)變異檢測(cè)

      (1) 生育異常原因查找

      據(jù)統(tǒng)計(jì),胎兒早期自然流產(chǎn)中半數(shù)與染色體異常相關(guān),對(duì)流產(chǎn)物進(jìn)行染色體檢查具有重要意義,可明確流產(chǎn)原因,選擇正確的治療方法,指導(dǎo)下次妊娠,減輕孕婦不必要的心理負(fù)擔(dān)。


      (2) 胎兒的產(chǎn)前診斷

      產(chǎn)前檢測(cè)是預(yù)防出生缺陷發(fā)生的重要手段,對(duì)于染色體核型分析正常,但超聲顯示結(jié)構(gòu)異常的胎兒,宮內(nèi)發(fā)育遲緩的胎兒或其他疑似染色體病導(dǎo)致的胎兒異常均可以通過CNV-seq進(jìn)一步排查胎兒是否有染色體缺陷。


      (3) 疑似染色體疾病患者的遺傳學(xué)檢測(cè)

      染色體核型正常,但臨床表現(xiàn)為發(fā)育遲緩、智力低下、特定的發(fā)育異常的患者(如:頭小畸形、身材矮小或巨頭畸形、生長過度)、超過兩項(xiàng)的面部畸形(如:五官間距過大、耳鼻異常)、天生身體畸形(如:心臟缺陷、手部異常)、腦性癲癇發(fā)作、行為問題(自閉癥樣譜系障礙)。

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      拷貝數(shù)變異檢測(cè)是一項(xiàng)重要的基因檢測(cè)技術(shù),它幫助我們破解遺傳密碼,了解基因組中的“錯(cuò)別字”和“缺失段落”。通過這項(xiàng)檢測(cè),我們可以更好地診斷疾病、評(píng)估風(fēng)險(xiǎn),甚至制定個(gè)性化的治療方案。隨著基因檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,拷貝數(shù)變異檢測(cè)將更加精準(zhǔn)和普及。




      檢驗(yàn)科簡(jiǎn)介

      濮陽市人民醫(yī)院檢驗(yàn)科—精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有職工11人,其中高級(jí)職稱1人,碩士7人,配有串聯(lián)質(zhì)譜液相色譜分析儀、高通量測(cè)序儀、PCR擴(kuò)增儀、全自動(dòng)核酸提取儀、染色體核型分析系統(tǒng)、貝克曼生化發(fā)光分析儀等檢查檢驗(yàn)設(shè)備;已開展唐氏篩查、NIPT(無創(chuàng)產(chǎn)篩)、CNV-seq(低深度全基因組測(cè)序)、STR(快速染色體非整體檢測(cè))、HPV(人乳頭瘤病毒)分型檢測(cè)、藥物基因檢測(cè)、染色體核型分析等檢測(cè)項(xiàng)目;2023年2月通過省產(chǎn)診中心驗(yàn)收,曾獲得“濮陽市工人先鋒號(hào)”“河南省工人先鋒號(hào)”“國家級(jí)工人先鋒號(hào)”等榮譽(yù)稱號(hào)。


      END


      供稿 | 檢驗(yàn)科 張麗媛

      編輯 | 魏馨

      初審 | 張暉

      復(fù)審 | 李偉琳

      終審 | 崔建國

      (部分圖片來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請(qǐng)告知?jiǎng)h除)

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