生物化學與分子生物學/基因結構功能分析和疾病相關基因鑑定克隆

基因結構功能分析和疾病相關基因鑑定克隆 - 基因結構分析 - 基因功能研究 - 疾病相關基因鑑定和克隆原則 - 疾病相關基因鑑定克隆的策略和方法
人類幾乎所有的疾病都與基因結構和表達變化有關，都是遺傳因素和環境因素相互作用的結果，因此分析基因的結構與功能、鑑定疾病相關基因是醫學分子生物學重要的研究領域，具有重大的理論和實踐意義。
要解析疾病發生發展過程中遺傳因素的作用及其分子機制，開展精準的診斷、治療和預防，首先需要揭示基因的結構與功能。DNA序列測定可用於解析基因一級結構的變化；基因順式作用元件的鑑定是了解基因表達的關鍵；基因拷貝數和表達產物的分析，了解基因時空表達特性，有助於揭示基因功能及功能改變的原因。
基因作為遺傳信息攜帶分子，其功能實際是基因產物的功能，即基因編碼的蛋白質和RNA的功能。 對基因產物不同水平的研究，需要採用不同的研究手段。生物信息學序列比對，可預測基因的功能；蛋白質與蛋白質相互作用，蛋白質與DNA/RNA等的相互作用可用於了解基因產物的生物學途徑；細胞水平上，高表達或者沉默某種基因，觀察細胞生物學行為的改變，以了解基因的功能；構建轉基因或基因敲除的動物模型，可在整體水平觀察基因功能。
依據基因變異在疾病發生、發展中的作用，疾病相關基因可區分為致病基因和疾病易感基因。 如果一種疾病的表型和一個基因型呈直接對應的因果關係，即該基因結構或表達的異常是導致該病發生的直接原因，那麼該基因就屬於致病基因。這類疾病主要是單基因病，即傳統的遺傳性疾病，環境因素的影響較小。 在複雜性疾病，諸如腫瘤、心血管疾病、代謝性疾病、自身免疫性疾病等，環境因素和遺傳因素均起着一定作用，表現為兩個以上基因的「微效作用」的相加，或者多基因間的相互作用，故此類疾病亦稱為多基因病。 若單一基因變異僅增加對疾病的易感性，其基因可稱之為疾病易感基因。 我們可以將影響疾病發生發展的基因，籠統地稱為疾病相關基因(disease related gene) , 甚至直接稱為疾病基因 (disease gene)。需要特別注意的是不要被痰性纖維化基因、糖尿病基因等基因名稱所誤導。許多人類基因首先是通過研究該基因突變導致的疾病時發現的，故以疾病來命名，實際上這些基因正常時，均具有重要的生物學功能。
鑑定疾病相關基因，不但可以詳盡地了解疾病的病因和發病機制，開發新的診斷和干預技術，而且有利於了解基因的功能，因而一直是生物醫學工作者研究的重點。鑑定新基因或稱克隆新基因也具有重大的商業價值，各大生物藥物公司紛紛加入這一基因發現的大戰中。人類基因組計劃的完成為疾病相關基因的發現提供了有利的契機。後基因組時代生物醫學領域的主要任務之一就是詮釋基因的功能，而鑑定疾病相關基因與確定基因功能兩者有着密不可分的聯繫，並可相互促進。