学习目标

掌握分子生物标志物的概念及分类，核酸分子生物标志物的分类，基因突变的概念及类型，基因多态性的概念及类型，DNA 甲基化的概念，转录产物标志物的类型和原理，循环核酸的应用。

熟悉生物标志物的概念及分类，病毒、原核生物、真核生物及人类基因组的结构及特征，线粒体 DNA 生物标志物的特点，高通量技术与分子生物标志物的发现。

了解分子生物标志物的特征，生物标志物发现的基本统计学方法和生物标志物的评估阶段。

（一）概念

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。
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。
动态突变是指 DNA 分子中某些短串联重复序列，尤其是三核苷酸重复，其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，而引起某些单基因遗传病。
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.
循环核酸是指血浆中存在的游离于细胞外的 DNA 和 RNA，常用于分子生物标志物的是循环肿瘤细胞 DNA、胎儿 DNA 和血浆 RNA。

（二）核酸分子标志物的分类

1、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 1 缺失突变分为小片段和大片段插入 1 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。

（3）基于循环核酸的分子标志物：包括循环肿瘤细胞 DNA、母体血清中的胎儿 DNA 等。循环肿瘤细胞 DNA 可用于检测原癌基因突变、微卫星改变、原癌基因扩增、表观遗传改变、线粒体突变和病毒核酸等。胎儿 DNA 可用于性连锁遗传性疾病、RhD 水平、先天性肾上腺皮质增生症、软骨发育不全、β 地中海贫血等。