医学核酸与分子标志物

第1～6章1、现代分子生物学的开端：1953年，Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构，标志着现代分子生物学的兴起，为揭开人类生命现象的本质奠定了基础。

2、临床分子生物学检验：是分子生物学技术在临床检验诊断应用中发展起来的，以疾病为中心、以生物分子标志物为靶标的新一代临床检验诊断技术，是临床分子生物学的重要组成部分。

3、应用到临床的分子标志物包括基因组DNA、各种RNA、蛋白质和各种代谢物。

4、分子标志物：是指可以反映机体生理、病理状态的核酸、蛋白质（多肽）、代谢产物等生物分子，是生物标志物的一种类型。

5、核酸分子标志物包括：基因突变，DNA多态性，基因组DNA片段，RNA和循环核酸等多种形式。

6、DNA一级结构（直径，两个碱基之间的距离，一个螺距，一个螺旋有多少个核苷酸）：DNA一级结构就是指各核苷酸单体沿多核苷酸链排列的顺序。

7、DNA二级结构（右手螺旋—B型最常见，左手螺旋—Z型）：DNA的二级结构是双螺旋结构，主要特征是①主干链反向平行：DNA分子是一个由两条平行的脱氧多核苷酸链围绕同一个中心轴盘曲形成的右手螺旋结构，两条链行走方向相反，一条链为5’→3’走向，另一条链为3’→5’走向。

磷酸基和脱氧核糖基构成链的骨架，位于双螺旋的外侧；碱基位于双螺旋的内侧。

碱基平面与中轴垂直。

②侧链碱基互补配对：两条脱氧多核苷酸链通过碱基之间的氢键连接在一起。

DNA双螺旋的直径为2nm，一圈螺旋含10个碱基对（一个螺旋有20个核苷酸），每一碱基平面的轴向距离为0.34nm，故每一螺距为3.4nm，每个碱基的旋转角度为36°。

8、DNA三级结构（真核生物DNA三级结构是染色质或染色体）：DNA双螺旋进一步盘曲形成更加复杂的结构，称为三级结构。

超螺旋是DNA三级结构的最常见的形式。

9、真核生物的DNA形成染色质的包装过程（4步）：①形成核小体：构成染色质的基本单位是核小体。

核小体由核小体核心和连接区组成。

第三章核酸分子生物标志物
一、学习目标
掌握分子生物标志物、核酸分子生物标志物的概念及分类；基因突变的类型；基因多态性的类型。

熟悉转录产物分子生物标志物；线粒体DNA分子生物标志物；循环核酸分子生物标志物。

了解核酸分子生物标志物的临床应用。

二、重点和难点内容
（一）分子生物标志物
是生物标志物的一种类型，是指可以反映机体生理、病理状态的核酸、蛋白质（多肽）、代谢产物等生物分子。

（二）DNA分子标志物
1. 基于基因突变的分子标志物包括点突变（错义突变、无义突变和RNA加工突变）、插入/缺失突变（包括移码突变）和动态突变等。

点突变也称为碱基置换，是指单个碱基的改变，在引起人类遗传性疾病的点突变中包括错义突变、无义突变、RNA加工突变以及发生在调控区的突变等。

插入/缺失突变分为小片段和大片段插入/缺失，小片段突变指的是在1～60个碱基范围内的改变，而大片段的插入/缺失甚至可以在染色体水平上检测到。

动态突变是指三核苷酸的重复次数可随着世代交替的传递而呈现逐代递增的累加突变效应的突变形式。

2. 基于基因多态性的分子标志物包括限制性片段长度多态性、小卫星和卫星多态性、单核苷酸多态性和拷贝数多态性。

限制性片段长度多态性是第一代DNA分子标记；小卫星和微卫星多态性是属于第二代的DNA分子标记；单核苷酸多态性，主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。

它是人类可遗传的变异中最简单、最常见的一种。

拷贝数变异指的是基因组中较大的DNA片段发生了拷贝数的变化，可以涉及一个基因，也可以是连续的几个基因，相当于染色体的某个区域发生了复制或缺失的改变。

分子标志物：指可以反映机体生理、病理状态的核酸、蛋白质（多肽）、代谢产物等生物分子。

DNA结构：DNA的二级结构是双螺旋结构：DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧多核苷酸链组成，两链以-脱氧核糖-磷酸-为骨架，以右手螺旋方式绕同一公共轴盘。

螺旋直径为2nm，形成大沟(major groove) 及小沟(minor groove)相间。

碱基垂直螺旋轴居双螺旋内側，与对側碱基形成氢键配对（互补配对形式：A=T;G=C）。

相邻碱基平面距离0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10对碱基。

DNA的三级结构是超螺旋结构：DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。

正超螺旋(positive super coil)盘绕方向与DNA双螺旋方同相同负超螺旋(negative super coil)盘绕方向与DNA双螺旋方向相反。

原核生物DNA的是环状超螺旋结构核小体(nucleosome)是染色质的基本组成单位，由DNA和蛋白质构成。

组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4 RNA结构：一级结构：核苷酸连接方式同DNA。

RNA的一级结构即指核苷酸的连接方式、数量和排列方式。

主要结构特征：①含有稀有碱基（修饰碱基）；②不遵守Char gaff原则；③多数为单链分子，形成链内双链二级结构（发夹结构）；④碱基配对：A-U，G-C。

t RNA二级结构：DHU环反密码环额外环 TΨC环氨基酸臂t RNA的三级结构是倒L型t RNA的功能：活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译。

m RNA的结构与功能:1）基本特点：含量低（约占总RNA的1%～5%）；种类多（上万种）；分子大小差异大（几百～约2万个核苷酸）；半衰期短。

2）结构特点：编码区——决定蛋白质的一级结构，包括起始密码子、终止密码子、外显子。

非编码区——与蛋白质生物合成的调控有关，包括5′非编码区（帽结构、核蛋白体识别结合位点等）、3′非编码区（多聚腺苷酸尾）、间隔序列（内含子）。

疾病生物标志物的筛选与鉴定近年来，随着生命科学技术的不断发展，疾病生物标志物的筛选和鉴定越来越受到关注。

生物标志物是指在生物学上可测量的物质或过程，可指示疾病状态、生理或病理过程的存在或进展。

研究表明，各种疾病都会引起体内某些生物标志物的变化，可以通过检测这些生物标志物来确定疾病的程度、类型和预后等信息。

因此，寻找和鉴定生物标志物已成为疾病诊断和治疗的重要手段。

一、生物标志物的种类生物标志物包括分子生物标志物、细胞生物标志物、基因生物标志物、影像生物标志物等。

其中，分子生物标志物是疾病生物标志物研究的主要方向。

分子生物标志物包括蛋白质、核酸、代谢产物等。

蛋白质生物标志物是目前最多应用的生物标志物之一，具有操作简单、稳定、高灵敏度等优点。

目前已发现的蛋白质生物标志物包括白蛋白、谷氨酰胺转肽酶、C-反应蛋白等，它们在癌症、心血管疾病、感染性疾病等多种疾病的诊断和治疗中发挥了重要的作用。

二、生物标志物的筛选方法生物标志物的筛选是一个复杂的系统工程，需要从分子、细胞、组织、器官、系统多个层面进行研究。

一般来说，筛选生物标志物的方法包括生物信息学分析、高通量技术、系统生物学等多种手段。

1. 生物信息学分析：生物信息学分析是一种通过对大规模生物信息数据进行分析来识别潜在生物标志物的方法。

生物信息学分析主要包括差异表达分析、通路分析和功能注释等。

差异表达分析是指比较不同样本组织或细胞中的基因、蛋白质、代谢产物等分子表达水平的差异。

通路分析是指通过对差异表达基因进行分类和注释，进而确定影响生物标志物变化的通路和生物学过程。

功能注释是指将差异表达基因注释为已知生物学功能或疾病相关性的基因。

2. 高通量技术：高通量技术是指以DNA芯片、蛋白芯片、RNA测序等高通量技术为基础进行大规模分子生物学研究的方法。

高通量技术具有操作简便、高通量的特点，可同时检测成千上万个生物分子，从而快速找到具有生物标志物特征的分子。

3. 系统生物学：系统生物学是一种综合性和系统性的生物学研究方法，主要包括建模、仿真和实验验证等多个阶段。

血清生物学标志物血清生物学标志物是指在血液中检测到的生物分子，可以用于诊断、预测和监测疾病。

这些标志物可以分为多个类别，包括蛋白质、核酸、代谢产物等。

下面将按照类别分别介绍。

蛋白质标志物蛋白质是血液中最常见的生物分子之一，因此也是最常用的标志物之一。

例如，C反应蛋白（CRP）是一种急性炎症标志物，可以用于诊断感染、炎症和心血管疾病。

另外，肝功能指标如谷丙转氨酶（ALT）和谷草转氨酶（AST）也是常用的标志物，可以用于检测肝脏疾病。

核酸标志物核酸是DNA和RNA的总称，它们在血液中的检测可以用于诊断某些疾病。

例如，人类乳头瘤病毒（HPV）的DNA可以用于筛查宫颈癌。

另外，某些癌症细胞会释放出DNA片段，这些片段可以在血液中检测到，被称为循环肿瘤DNA（ctDNA），可以用于监测癌症的进展和治疗效果。

代谢产物标志物代谢产物是指人体代谢过程中产生的化学物质，它们在血液中的浓度可以反映人体的代谢状态。

例如，血糖是一种常用的代谢产物标志物，可以用于诊断糖尿病。

另外，血清尿酸水平可以用于诊断痛风。

综合标志物有些标志物不属于以上任何一类，但它们在血液中的浓度可以反映某些疾病的状态。

例如，前列腺特异性抗原（PSA）是一种前列腺癌标志物，可以用于筛查和监测前列腺癌。

另外，D-二聚体是一种血栓标志物，可以用于诊断和监测血栓疾病。

总结血清生物学标志物是一种重要的诊断工具，可以用于诊断、预测和监测疾病。

这些标志物可以分为多个类别，包括蛋白质、核酸、代谢产物等。

在临床实践中，医生需要根据患者的具体情况选择合适的标志物进行检测，以达到最佳的诊断效果。

临床分子生物学检验标志物一、名词解释生物标志物：可客观的测量和评价，作为正常的生理过程、疾病过程或药物对治疗干预的反应指标分子生物标志物：可反映机体生理、病理状态的核酸、蛋白质、代谢产物等生物分子基因组：一个细胞或一种生物体的整套遗传物质，包括基因和非编码DNA质粒：细菌细胞染色体以外，能独立复制并稳定遗传的共价闭合环状分子多基因家族：某一祖先基因经过重复和变异所产生的一组基因动态突变：三核苷酸的重复次数可随世代交替的传递而呈现逐代递增的累加突变效应单核苷酸多态性：在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列的多态性表观遗传：DNA序列不发生改变，基因功能出现可逆的、可遗传的变化DNA甲基化：生物体在DNA甲基转移酶的催化下，以S-腺苷甲硫氨酸为甲基供体，将甲基转移到特定的碱基上的过程微小RNA：一类内源性的具有调控功能的非编码RNA，其大小约20～25个核苷酸，在细胞内主要发挥基因转录水平调控作用蛋白质组：一种基因组所表达的全套蛋白质，即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质似然比：反映真实性的一种指标，属于同时反映灵敏度和特异度的复合指标二、简答题5.简述人类基因组的DNA多态性的形式6.简述临床分子生物标志物应具备的特征1、该标志物在临床上是否有可行的检测方法2、该分子生物标志物是否增加新的信息3、判断生物标志物是否有有助于医生对患者的处理7.简述生物标志物的发现与评价“五阶段”方法。

1、临床前的探索性研究。

筛选的标志物要具有诊断、预后或治疗（预测性的）价值，具有潜在的临床应用价值。

2、建立可在临床应用的检测方法，这些检测方法应具有良好的重复性3、针对临床上还未能进行检测的疾病进行试验，对生物标志物的灵敏度和特异性进行评价，用于检测已经在临床上发现的疾病。

4、要在前瞻性队列研究中评估分子生物标志物的灵敏度和特异性。

5、在筛选的人群中对新的诊断方法进行效益/风险评估第三章临床标本处理与分离纯化技术2简述临床标本处理的一般原则。

分子生物标志物名词解释
分子生物标志物是指可以在生物体内观察、测量或分析的特定
分子或分子组合，其存在或表达水平与某种生物学状态、疾病状态
或生理过程相关联。

这些标志物可以是蛋白质、核酸、代谢产物等
生物分子，它们在疾病的发生、发展和治疗过程中起着重要的作用。

从分子生物学的角度来看，标志物可以用于诊断疾病、监测疾
病进展、评估治疗效果以及预测疾病风险。

例如，肿瘤标志物可以
帮助医生诊断肿瘤、监测肿瘤治疗效果，甚至预测肿瘤复发的可能性。

另外，某些特定的基因或蛋白质标志物也可以用于个体化医学，帮助医生选择最合适的治疗方案。

此外，分子生物标志物还可以用于研究生物学过程和疾病机制。

科研人员可以通过分析标志物的表达模式和变化趋势，深入了解疾
病的发生机制，寻找新的治疗靶点，甚至开发新的药物。

总之，分子生物标志物在医学诊断、治疗和疾病研究中起着至
关重要的作用，它们的发现和应用不断推动着生物医学领域的发展
和进步。

临床医学中的分子诊断技术的研究与应用近年来，随着生物技术的不断发展和突破，分子诊断技术在临床医学中的应用越来越广泛。

相对于传统的诊断方法，分子诊断技术具有更高的准确性和灵敏度，可以大大提高疾病的早期诊断率和治疗效果，对于患者的健康和生命安全具有极为重要的意义。

分子诊断技术是利用DNA、RNA、蛋白质等分子的特异性作用，通过检测这些分子在疾病发生过程中的异常表达和变化，辅助诊断、预测和评估疾病的发展和治疗效果的一种方法。

其中，最常见的分子诊断技术包括PCR技术、基因芯片技术和分子生物学检测技术等。

PCR技术是一种常用的分子诊断技术，主要用于检测和定量核酸分子的存在与数量。

它利用DNA聚合酶扩增技术，可以在较短的时间内扩增并检测出极微量的特定DNA序列，从而实现病原体的检测和定量。

PCR技术不仅可以用于传染性疾病的检测，还可以在遗传疾病、肿瘤等多种疾病的诊断和治疗中得到广泛应用。

基因芯片技术是一种高通量的分子诊断技术，能够同时检测多个基因或蛋白质的表达水平，从而实现对疾病的分型和预测。

它采用高密度的基因芯片作为检测平台，可以分析复杂的分子信号和疾病相关的遗传变异，在个体水平上评估疾病的风险，为个性化治疗提供有力的依据。

分子生物学检测技术是一种目前广泛应用于临床的分子诊断技术，它利用细胞、组织和体液中的遗传物质，识别和测量对疾病发生和发展具有重要作用的分子标志物。

其中，最常用的分子标志物包括肿瘤标志物、病原体核酸和RNA序列等。

分子生物学检测技术可以在一定程度上帮助医生确定疾病的类型和严重程度，从而指导治疗方案的制定和实施。

在日常临床实践中，分子诊断技术已经被广泛应用于疾病的诊断、治疗和预防等方面。

例如，PCR技术在传染病的防控中发挥了重要作用，如新冠肺炎、艾滋病、结核病等，可以快速且准确地检测出感染者的病原体。

基因芯片技术可以对某些遗传性疾病进行预测和筛查，例如遗传性癌症、遗传性心脏病等。

而分子生物学检测技术则广泛应用于病原体检测、癌症诊断、移植免疫监测等多个领域。

分子生物学检验标志物生物标志物（biomarker）可测定并定量的生物学参数，可作为健康和生理状态的评估指标。

生物标志物具重要价值，贯穿疾病的全过程 治疗中发生前 发生后★ 筛选；★ 风险评估； ★ 诊断、分期、分级； ★ 指导治疗的选择； ★ 监控治疗过程；★ 指导修改治疗方案；生物标志物的特征是可以客观的测量和评价，作为正常的生理过程、疾病过程或药物对治疗干预的反应的指标。

生物标志物的分类•0型（疾病自然病史标志物）•1型（药物活性标志物）•2型（替代终点）生物标志物分类（根据来源）：来自生物样本（血样、尿样、组织等）；记录值（体温、血压或心电图等）；影像学检查（超声、CT或MRI等）；生物标志物分类（根据用途）：预测性生物标志物、筛查性生物标志物、诊断性生物标志物、分级性生物标志物、预后性生物标志物、替代终点等。

分子生物标志物（molecular biomarker）是生物标志物的一种类型，是指可以反映机体生理、病理状态的核酸、蛋白质（多肽）、代谢产物等生物分子。

分子生物标志物的分类：核酸分子生物标志物（DNA和RNA）蛋白质生物标志物代谢产物生物标志物DNA生物标志物基于基因突变的分子生物标志物（点突变，插入/缺失突变，动态突变）；基于基因多态性的分子生物标志物（限制性片段长度多态性、小卫星和微卫星多态性、单核苷酸多态性、拷贝数多态性）；基于DNA甲基化修饰的分子生物标志物；基于线粒体DNA的分子生物标志物；RNA生物标志物基于转录产物的分子生物标志物mRNA标志物miRNA标志物lncRNA标志物蛋白质生物标志物免疫组织化学Western blot质谱分析液体活检与肿瘤循环肿瘤细胞（circulating cell）循环DNA（circulating DNA）循环RNA（circulating RNA）外泌体（exosomes）。

外泌体（exosomes）是细胞外囊泡中的较小组分，由细胞内的多泡内体与细胞膜融合后以外分泌的形式释放到细胞外基质中的一种膜性囊泡,是细胞之间信息传递的重要载体。

生物标志物诊断技术研究与应用一、生物标志物概述生物标志物是指一种体内病理或生理状态的指示物分子，这些分子可以被检测或测量出来作为特定疾病或健康状态的诊断、治疗以及预后评估的依据。

二、生物标志物的类型1.遗传生物标志物：包括基因和单核苷酸多态性，如APOE-ε4、BRCA1、BRCA2等。

2.代谢性生物标志物：例如脂类、葡萄糖、胆汁酸、氨基酸等。

3.分子生物标志物：包括蛋白质和核酸，如肿瘤标志物CEA、AFP、CA125、PSA等。

4.细胞生物标志物：包括血细胞和肿瘤细胞等。

三、生物标志物的诊断应用1.癌症早期筛查：通过检测肿瘤标志物的水平来确定患者是否患有癌症。

2.疾病诊断：通过检测疾病特定的生物标志物水平来确定患者是否患有该病。

3.疾病治疗：通过检测疾病特定的生物标志物水平来确定患者的治疗方案和治疗效果。

4.预后评估：通过检测生物标志物水平来评估患者的治疗效果和疾病发展的趋势。

四、生物标志物技术的研究进展1.基因芯片技术：该技术可用于检测多个基因和多个生物标志物，可以高效地筛查癌症等疾病。

2.蛋白质组学技术：可以鉴定出多种潜在的生物标志物，提高疾病诊断和预后评估的准确性。

3.单细胞测序技术：可以对单个细胞进行检测，提高生物标志物的灵敏度和特异性。

4.纳米级生物传感技术：可以通过检测细胞分泌的生物标志物来实现早期癌症的检测。

五、生物标志物技术应用案例1.抗癌药物血浆浓度监测：血浆中的药物浓度通过检测药物代谢产物来确定，可以优化药物治疗方案和减少药物副作用。

2.肿瘤标志物CEA的检测：肿瘤标志物CEA水平的检测可以确定患者是否患有结肠癌，是结肠癌早期筛查的重要手段。

3.临床试验中的生物标志物检测：该技术通过检测患者的生物标志物水平来评估药物治疗的效果和安全性，并为药物研发提供数据支持。

六、生物标志物技术的挑战和未来展望1.生物标志物多样性：生物标志物数目众多，不同的疾病可能需要不同的生物标志物，因此如何筛选和评估生物标志物的准确性和特异性仍是一个挑战。

绪论1.20世纪50年代，Waston和Crick提出了DNA双螺旋结构,标志着现代分子生物学的兴起。

2.从广义上来讲，应用到临床的分子标志物包括基因组DNA、各种RNA、蛋白质和各种代谢物,目前，临床分子生物学检验的靶标主要以核酸(DNA或RNA）为主.第一章:核酸与分子标志物1.分子标志物：可以反映机体生理、病理状态的核酸、蛋白质、代谢产物等生物分子,是生物标志物的一种类型。

核酸分子标志物是分子生物学检验的主要内容，包括基因突变、DNA多态性、基因组DNA片段、RNA和循环核酸等多种形式。

2.DNA的组成：是一种高分子化合物，其基本单位是脱氧核苷酸,每个核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基3部分组成。

3。

DNA与RNA的区别：2位脱氢。

4。

DNA的结构：①DNA一级结构：各种核苷酸单体沿多核苷酸链排列的顺序，表明该DNA分子的化学构成。

②DNA二级结构：双螺旋结构，DNA双螺旋的直径为2nm,一圈螺旋含10个碱基对,每一圈螺距为3.4nm，每个碱基的旋转角度为36度.维持DNA结构稳定的力量主要是碱基对之间的堆积力，碱基对之间的氢键也起着重要的作用.③DNA三级结构：DNA双螺旋进一步盘曲形成的更加复杂的结构。

5.核小体的形成(真核生物染色体包装过程)：在核小体中,DNA盘绕组蛋白八聚体核心,使DNA缩短为原来的1/7；6个核小体形成螺丝管，缩短为1/6；核小体彼此相连成串珠状染色质细丝，螺旋化形成染色质纤维，进一步折叠成染色单体.6.DNA双螺旋结构的变异：右手螺旋A—DNA、C-DNA、D-DNA、E—DNA、H—DNA、L—DNA、P-DNA，左手螺旋Z —DNA7.RNA主要分为三类：tRNA、rRNA、mRNA 还有一些小型RNA：反义RNA、微小RNA（microRNA，miRNA是一类内源性的具有调控功能的非编码RNA。

)8.真核mRNA与原核mRNA的区别(简答题)原核mRNA结构简单，为多顺反子,编码序列之间有间隔序列，原核生物mRNA中没有修饰碱基。

第二章临床分子生物学检验标志物1.分子生物标志物：指可以反映机体生理,病理状态的核酸、蛋白质、代谢产物等生物分子,是生物标志物的一种类型;2.中心法则：指遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质,即完成遗传信息的转录和翻译的过程;也可以从DNA传递给DNA,即完成DNA的复制过程;这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则;在某些病毒中的RNA自我复制如烟草花叶病毒等和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程某些致癌病毒是对中心法则的补充;3.基因组：是一个细胞或一种生物体的整套遗传物质,包括基因和非编码DNA;4.原核生物基因组特征：1原核生物基因组较小：大小一般在106—107碱基对之间；2原核生物的类核结构：原核生物基因组DNA位于细胞中央的核区,没有核膜将其与细胞质隔开在蛋白质的协助下,以一定的形式盘曲,折叠包装起来,形成类核；3原核生物的操纵子结构：原核生物的结构基因大多数按功能相关性成簇地串联排列于染色体上;结构基因同其上游的调控区以及下游的转录终止信号,共同组成了一个基因表达单位,即操纵子结构；4原核生物的结构基因：原核生物的结构基因中无内含子成分,多数是单拷贝基因,基因与基因之间有重复序列存在；5具有编码同工酶的基因：这类基因表达产物的功能相同,但基因结构不完全相同；6含有可移动DNA序列：可移动的DNA序列通过不同的转移方式发生基因重组,改变生物体的遗传性状,使生物体更适应环境的变化；5.质粒：指细菌细胞染色体以外,能独立复制并稳定遗传的共价闭合环状分子；6.人类基因组包括细胞核内的核基因组3X109bp和细胞质内的线粒体基因组16569bp,人类基因组中存在大量的非编码序列和重复序列；7.小卫星DNA：由10—100bp组成的重复单位重复几十到几百甚至几千次,形成的1—5bp的短DNA,又称可变数目串联重复；8.微卫星DNA：核心序列为1—6bp,可以重复上百次,又称短串联重复；9.多基因家族：指由某一祖先基因经过重复和变异所产生的一组基因,在多基因家族中,某些成员并不产生有功能的基因产物,这些基因称为假基因；10.多态性：当某种变异相对常见,在群体中的频率高于1%时,则称为多态性,频率低于1%的变异称为突变；错义突变,无义突变,RNA加工突变；11.多态性类型：限制性片段长度多态性；小卫星和微卫星多态性；单核苷酸多态性主要指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性；拷贝数多态性指基因组中较大的片段200bp—2Mb发生了拷贝数的变化；12.DNA甲基化：1定义：指生物体在DNA甲基转移酶的催化下,以S—腺苷甲硫氨酸为甲基供体,将甲基转移到特定的碱基上的过程；2作用位点：腺嘌呤的N—6,胞嘌呤的N—4,鸟嘌呤的N—7,胞嘧啶的C—5；3作用机理：13.微小RNA：是一类内源性的具有调控功能的非编码RNA,其大小长约20~25个核苷酸,在细胞内主要发挥基因转录后水平调控作用；14.长链非编码RNA：长度大于200bp的非编码RNA；第四章：核酸杂交技术1.融解温度Tm：DNA的变性会在一个很狭窄的温度范围内发生,这一温度范围的中点被称为融解温度；Tm值的大小取决于核酸分子的G-C含量;G-C碱基含量越高,Tm值越高；2.变性：在一定条件下,双螺旋之间氢键断裂,双螺旋解开,DNA分子成为单链,形成无规则线团的过程；3.复性：变性DNA只要消除变性条件,具有碱基互补区域的单链又可以重新结合形成双链的过程；4.Southern印迹杂交：过程：1将待测定核酸分子通过一定的方法转移并结合到一定的固相支持物硝酸纤维素膜或尼龙膜上,即印迹；2固定于膜上的核酸同位素标记的探针在一定的温度和离子强度下退火,即分子杂交过程；原理：利用琼脂糖凝胶电泳分离经限制性内切酶消化的DNA片段,将胶上的DNA变性并在原位将单链DNA片段转移至尼龙膜或其他固相支持物上,经干烤或者紫外线照射固定,再与相对应结构的标记探针进行杂交,用放射自显影或酶反应显色,从而检测特定DNA分子的含量；特点：特异性和灵敏度高；5.Northern杂交靶核酸是RNA,Southern杂交靶核酸是DNA；第五章：核酸扩增技术1.聚合酶链反应技术PCR：由美国Cetus公司K.Mullis博士于1983年建立,它是一个能在试管内模仿细胞内核酸复制过程,也就是能在体外特异地扩增一段特定核酸序列的技术；2.PCR的基本原理：根据DNA半保留复制的机理和体外DNA分子于不同温度下可变性,复性的性质,通过人为控制体外合成系统的温度,通过变性、退火、延伸三个步骤扩增目的DNA 片段；3.PCR的基本过程：1变性：将被复制的DNA片段在高于其熔点温度Tm的条件下94~95℃加热,使DNA双螺旋结构的氢键断裂而解螺旋,形成两条单链分子作为扩增反应的模板,以便与引物结合；2退火：将反应体系的温度降低至引物的熔点温度以下<Tm5℃,以便使引物能与模板DNA序列互补结合,形成杂交链；3延伸：将反应体系的温度升至72℃,此时反应体希按照模板链的序列以碱基互补配对的原则依次把dNTP加至引物的3’端,在TaqDNA聚合酶的存在下,杂交链不断延伸,直至形成新的DNA双链；4.当温度升至其熔点温度Tm时荧光量急剧下降而形成熔点曲线,其波峰所在温度即代表被检DNA分子的Tm值;Tm值的大小取决于DNA分子的长度和其序列中G/C碱基含量；第六章：核酸实时定量检测技术1.实时荧光定量PCR技术：指在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号累积实时监测整个PCR反应过程,最后通过相关数据分析方法对目的基因进行定量分析的技术；2.扩增曲线：指在实时荧光PCR扩增过程中,对整个PCR反应扩增过程进行了实时的检测和连续地分析扩增相关的荧光信号,随着反应时间的进行,检测到的荧光信号的变化可以绘制成一条以循环数为横坐标,以PCR反应过程中实时荧光强度为纵坐标所做的曲线；3.荧光阈值：指在实时荧光定量PCR扩增曲线上人为设定的一个值,它可以设定在指数扩增阶段的任意位置上；4.循环数：PCR扩增过程中扩增产物的荧光信号达到设定的荧光阈值所经过的循环次数；5.扩增效率：指PCR反应一个循环后的产物增加量与这个循环的模板量的比值,其值在0~1之间；6.7.第七章：核酸序列分析1.双脱氧链终止法测序原理：ddNTP比普通的dNTP在3’位置缺少一个羟基,可以通过其5’三磷酸基因掺入到正在增长的DNA链中,但由于缺少3’-OH,不能同后续的dNTP形成3’,5’-磷酸二酯键;因此,正在增长的DNA链不在延伸,使这条链的延伸终止于这个异常的核苷酸处；2.人类基因组测序的步骤：第八章：蛋白质组学技术1.蛋白质组：包括一个细胞或一个组织或一个机体的基因所表达的全部蛋白质；2.蛋白质组学：以蛋白质为研究对象,从整体水平揭示细胞内动态变化的蛋白质组成、结构、表达水平和修饰状态,研究蛋白质间,蛋白质与生物大分子之间的相互作用,揭示蛋白质的功能与生命活动的规律；3.双向凝胶电泳：第一向电泳是依据蛋白质的等电点不同,通过等电聚焦将带不同净电荷的蛋白质在PH梯度介质中外加电场作用形成分离的蛋白质区带;第一向等电聚焦完成后,将凝胶包埋在SDS—PAGE凝胶板上端,依据蛋白质分子量的不同,在垂直或水平方向进行SDS—PAGE,即第二次分离；4.双向凝胶电泳用于确定差异,质谱法用于鉴别结构；第十三章：单基因遗传病的分子生物学检验1.单基因遗传病分类：常染色体遗传,X连锁遗传,Y连锁遗传；2.在分析基因结构的变化时,通常用DNA作为检测材料；在检测转录水平异常时在,将RNA作为检测材料；当基因较大时,突变区不甚明了时,也可直接从cDNA水平开始进行筛检；3.镰刀细胞贫血的分子机制：患者由于β珠蛋白基因中第6位密码子存在单个碱基的突变,由原来的GAG变为GTG,结果使β珠蛋白链的第6位氨基酸残基由原来的谷氨酸变为缬氨酸,红细胞发生镰状；4.β珠蛋白生成障碍性贫血的分子机制：第十五章：线粒体病的分子生物学检验：1．母系遗传：在一个家系中,有缺陷的遗传性状通过母系成员从亲代连续稳定传递到子代的现象,即母亲可以将有缺陷的遗传性状传递给子代,男性子代个体不再继续传递,而女性子代个体可继续将此有缺陷的遗传性状往下一代传递；2．遗传早发：指越是严重的线粒体功能异常,其个体发病的年龄也将越早；3．遗传瓶颈：线粒体在卵母细胞成熟时数目会出现锐减的现象；4．线粒体基因表达系统及特点：第十六章：肿瘤的分子生物学检验1.原癌基因：指人类或其他动物细胞固有的一类基因,能诱导细胞正常转化并使之获得新生物特征的基因总称；2.原癌基因激活机制：1插入激活,2基因重排/染色体易位；3基因点突变/移码突变；4基因扩增；5基因转录改变；3.抑癌基因：是一类可编码对肿瘤形成起阻抑作用蛋白质的基因,正常情况下负责控制细胞的生长和增殖；4.肿瘤基因表现遗传学异常的分子机制：1基因组印记丢失；2DNA甲基化；3组蛋白修饰与染色质重塑；。

名词解释1.个体化医学：是现代医学的核心目标，包含个体化诊断与个体化治疗两个部分，个体化诊断是个体化治疗的基础，个体化治疗是个体化诊断的目的。

2.分子生物标志物是生物标志物的一种类型，是指可以反映机体生理、病理状态的核酸、蛋白质（多肽）、代谢产物等生物分子。

3.基因组是一个细胞或一种生物体的整套遗传物质，包括基因和非编码DNA。

更准确地讲，一个生物体的基因组是指一套染色体中的完整的DNA 序列。

4.单核苷酸多态性是人类可遗传的变异中最简单、最常见的一种,主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA 序列多态性，简写为SNPs。

5.mRNA 分子标志物可用于单基因遗传病和药物治疗以及药物治疗效果检测和食品安全领域检测。

mRNA 可以进入血液循环，血浆RNA 检测可用于肿瘤诊断和产前诊断。

检测技术包括Northern 印迹杂交、荧光定量PCR、基因芯片和RNA 测序等。

6.miRNA（microRNA）分子标志物不仅存在组织细胞中，还可以通过微小囊泡分泌到细胞外，进入血液中。

循环miRNA 已成为肿瘤等疾病的特异性分子标志物。

检测miRNA 最常用的技术包括荧光定量PCR。

7.lncRNA 分子标志物是指长度大于200bp 的非编码RNA，在生物标志物研究之中，lncRNA 正在成为焦点，尤其是作为肿瘤分子标志物。

8.分子生物标志物: 是生物标志物的一种类型，是指可以反映机体生理、病理状态的核酸、蛋白质（多肽）、代谢产物等生物分子。

9.DNA 甲基化：是指生物体在DNA 甲基转移酶的催化下，以S-腺苷甲硫氨酸为甲基供体，将甲基转移到特定的碱基上的过程。

DNA 甲基化可以发生在腺嘌呤的N-6 位、胞嘧啶的N-4 位、鸟嘌呤的N-7 位或胞嘧啶的C-5 位等。

10.microRNA：是一类内源性的具有调控功能的非编码RNA，其大小长约20～25 个核苷酸，在细胞内主要发挥基因转录后水平调控作用。

临床医学检验中的生物标志物及其应用摘要：临床医学检验中的生物标志物在疾病诊断、预后评估、治疗反应监测等方面具有重要应用。

分子生物标志物、细胞生物标志物、影像学生物标志物和其他类型的生物标志物是常见的分类。

评估和验证生物标志物包括确定其临床意义、评估灵敏度和特异度、验证和认证，以及建立标准化和标准参考范围。

关键词：生物标志物、临床医学检验、疾病诊断前言生物标志物在临床医学检验中发挥着重要作用，用于疾病的诊断、分型、预后评估、治疗反应监测、药物研发和个体化治疗，以及预防和筛查。

评估和验证生物标志物的临床意义、灵敏度和特异度，进行验证和认证，并建立标准化和标准参考范围，是确保其可靠应用的关键步骤。

这样的工作有助于提高疾病诊断的准确性、治疗的效果，并为个体化医疗和疾病预防提供重要支持。

一、生物标志物的分类和特点分子生物标志物是在临床医学检验中广泛应用的生物标志物类别。

它们是通过分析体内分子水平的变化来诊断疾病、监测疾病进展和评估治疗效果的指标。

分子生物标志物可以是蛋白质、核酸、代谢产物等，常见的包括基因突变、蛋白质表达水平和代谢产物的变化等。

细胞生物标志物是通过对细胞形态、结构和功能的变化进行观察和分析来评估疾病状态的指标。

它们可以包括细胞计数、细胞形态学改变、细胞分化状态等。

细胞生物标志物在肿瘤学、血液学和免疫学等领域具有重要的应用价值。

影像学生物标志物利用医学影像技术获取的图像信息来评估疾病状态和治疗效果。

它们可以是病变的形态学特征、血流动力学参数、代谢活性等。

常见的影像学生物标志物包括肿瘤的大小、形状、血管密度以及脑部疾病中的神经元活动等。

除了上述分类外，还存在一些其他类型的生物标志物。

例如，微生物标志物可以通过检测体液或组织中的微生物存在来诊断感染性疾病。

遗传学标志物可以通过检测基因组中的特定变异来预测遗传性疾病的风险。

药物标志物可以通过监测体内药物代谢产物的水平来评估药物治疗的有效性和安全性[1]。

生物标志物定义
生物标志物（Biomarker）是指在生物体内，包括人类和其他生物，可用于指示生理状态、疾病过程或药物反应的一种可测量的指标。

它可以是分子、物质、细胞、组织或生理参数等，能够反映生物体内某种生物学过程的存在、程度或变化。

生物标志物在医学领域具有重要意义，可以用于疾病的诊断、预测、治疗监测和药物研发等方面。

通过分析生物标志物的变化，可以获取关于健康状况、疾病风险、疾病进程、治疗效果等方面的信息，从而指导临床决策和个体化治疗。

常见的生物标志物包括：
1. 生化标志物：如血液中的葡萄糖、胆固醇、酶活性等，可以用于糖尿病、心血管疾病等的诊断和监测。

2. 分子标志物：如基因、蛋白质、核酸等，可以通过检测基因突变、蛋白质表达水平或特定基因的表达量来预测肿瘤的发生和发展。

3. 影像学标志物：如X射线、CT、MRI等影像学检查中的特定结构、肿瘤大小等指标，可以用于疾病的早期筛查和治疗效果评估。

4. 组织学标志物：如肿瘤活检中的组织形态学特征、细胞核分裂指数等，可用于肿瘤的分期和预后评估。

生物标志物的选择应考虑其在特定疾病或生理状态下的特异性、敏感性、可重复性和可操作性等因素，并需要经过严格的验证和验证过程，以确保其在临床实践中的可靠性和准确性。

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生物标志物种类范文生物标志物（Biomarkers）是指可以反映生物体内部状态或作为特定生物过程的指标或指示物质。

它们可以是物质、分子、细胞或特定基因的组合，可以用于疾病的诊断、预测和监测，以及治疗效果的评估。

生物标志物的种类非常多样，下面将介绍一些常见的生物标志物。

1.蛋白质标志物：蛋白质是生物体内大量存在的一类分子，具有广泛的生物功能。

许多蛋白质可以作为疾病的标志物，如肿瘤标志物CA125、胰岛素抵抗标志物HOMA-IR等。

2.核酸标志物：核酸是构成生物体遗传信息的基本单位，包括DNA和RNA。

许多疾病的发生和发展与基因突变有关，因此基因突变或基因表达的变化可以作为疾病的标志物。

例如，乳腺癌基因BRCA1和BRCA2的突变是乳腺癌遗传易感因素。

3.代谢产物：代谢产物是生物体物质和能量代谢的产物，可以反映机体的代谢状态。

例如，尿酸是痛风的标志物，脂肪酸是脂肪代谢异常的标志物。

4.组织标志物：组织标志物是体内不同组织或器官特异性表达的蛋白质或其他分子。

它们可以用于疾病的诊断和预测，如前列腺特异抗原（PSA）用于前列腺癌的诊断。

5.微生物标志物：微生物标志物是病原微生物在机体内活动产生的物质。

例如，在尿液中检测到细菌或菌落计数可以作为尿路感染的标志物。

6.血液标志物：血液是具有重要生理功能的体液，许多疾病都能够通过检测血液中的特定分子来进行诊断。

例如，高密度脂蛋白（HDL-C）和低密度脂蛋白（LDL-C）是心血管疾病的标志物。

7.神经标志物：神经标志物是反映神经系统功能状态的物质。

例如，神经特异性烯醇化酶（NSE）是用于评估脑损伤严重程度的标志物。

8.生物标志物图谱：生物标志物图谱是一种综合分析多个生物标志物以提高诊断准确性和疾病监测的方法。

通过对多个生物标志物的定量分析，可以得到一个全面的生物标志物图谱，提高对疾病的敏感性和特异性。

总之，生物标志物种类繁多，可以作为疾病的指标来发现、监测和治疗疾病。