مواضيع المحاضرة: Basis of genetic testing
background image

Dr. Shayma`a  Jamal Ahmed 

      Prof. Genetic Engineering  

            & Biotechnology 

 


background image

At the end of this lecture the student will be able to: 

Define the 

Genetic tests. 

Recognize  to Diagnosis of genetic diseases. 

Describe the Polymerase chain reaction (PCR) .  

List the

 

Molecular detection methods. 

Recognize to  the Future Treatments. 

Recognize to the: 

-    Karyotyping analysis. 
-    Types of PCR.  
-    Applications of PCR. 


background image

 are tests on blood and other tissue to 
find 

genetic disorders

.  

  Over 2000 tests are available. Doctors use 
genetic tests for several reasons.  

     These include: 

Finding genetic diseases in unborn babies. 

Finding out if people carry a gene for a 
disease and might pass it on to their 
children. 
 


background image

Screening embryos for disease. 

Testing for genetic diseases in adults 

before they cause symptoms. 

Making a diagnosis in a person who 

has disease symptoms. 

Figuring out the type or dose of a 

medicine that is best for a certain 
person. 

 

 


background image

People have many different reasons for 

being tested or not being tested. For 

some, it is important to know whether a 

disease can be prevented or treated if a 

test is positive. 

 In some cases, there is no treatment.   

But test results might help a person make 

life decisions, such as family planning or 

insurance coverage.                      

genetic counselor

 can provide 

information about the pros and cons of 

testing. 

 


background image

Examination of entire chromosomes 

Cytogenetic analysis is conventionally done by: 

 

karyotyping

Done on metaphase cells; requires cell division in 

vitro.  Changes must be large enough to see a 

difference in length or shape. 

Fluorescence in situ hybridization 

Can be done on interphase cells. 

Rapid; requires only small sample. 

Can detect subtle changes;  Can map newly identified 

genes to chromosome. 

 


background image

 karyotyping

 

 

FISH in interphase cell.  Male cell 
with trisomy 18  BP 7-43A

 

 


background image

It’s a valuable tool that can amplify the 
amount of DNA in a sample from a few 
copies to billions of copies in a few hours. 
The PCR technique operates by repetitive 
cycling of three basic steps: 

  

Thermal denaturation 

 Primer annealing  

 Primer extension

 


background image

background image

background image

background image

.

 


background image

background image

background image

background image

background image

background image

It’s a technique for replacing a faulty gene 
with a normal one in people with fatal or 
extremely debilitating genetic diseases.  

 

The inherent benefit of this therapy is 

permanently cure the physiologic dysfunction 
by repairing the genetic defect.  

 

 

 


background image

   Antisense (Targeting Messenger RNA): 

 

        oligonucleotide drugs delivered into cells to block 

undesirable expression of genes. Antisense refers to a 

nucleic acid strand that is complementary to the sense 

or translatable strand. 

 

      Antisense drugs are chemically active modified 

agents that bind to a target mRNA, for example if 

mRNA sequence reads AUGCGAGAC, then an antisense 

RNA strand for it will read UACGCUCUG and interfere 

with its reading on ribosomes . 

  

Experimental antisense drugs show some success in 

treating certain cancers, autoimmune disease, 

infections and Alzheimer’s disease.

 


background image

Triplex DNA (Three’s a crowd): 

  It’s a triple helix formed when a third strand 
of DNA forms hydrogen bonds with the Purine 
bases on one of the helixes.  

This extra strand can make the DNA template 
inaccessible to normal transcription. 

 Most drugs based on triplex DNA are made to 
block gene sequences that regulate cancer 
genes viruses, and immune reactions. 

 


background image

background image

is a mechanism that inhibits or activates gene 

expression at the stage of translation or by 

hindering the transcription of specific genes

 

 RNAi targets include RNA from viruses and 

transposons (a form of innate immune response), 

and also plays a role in regulating development 

and genome maintenance. 

 

 

Small interfering RNA strands (siRNA) 

are key to 

the RNAi process, and have complementary 

nucleotide sequences to the targeted RNA strand. 

 


background image

Specific RNAi pathway proteins are guided by 
the siRNA to the targeted 

messenger RNA 

(mRNA)

, where they "cleave" the target, 

breaking it down into smaller portions that can 
no longer be translated into protein. 

 A type of RNA transcribed from the genome 
itself, 

microRNA (miRNA

), works in the same 

way.

 


background image

background image

background image

Number of chromosomes 

Sex chromosome content 

Presence or absence of individual 
chromosomes 

Nature or extent of chromosomal 
aberrations 

 


background image

Any cell with a nucleus 

Lymphocytes  

Skin cells 

Tumor cells 

Amniotic cells 

Chorionic villi 

Rare fetal cells from maternal blood 

 

 


background image

1. Advanced maternal age (>35 years). 

2. A family with a previous child known to have 
a chromosomal abnormality. 

3. Clinical suspicion of a syndrome caused by a 
chromosomal abnormality. 

4. Part of males or females infertility screening. 

5. To determine sex (gender) of an individual. 

6. Unexplained mental retardation. 

7. Unexplained growth retardation 

8. Some cases of cancer. 

9. Miscellaneous conditions. 


background image

1- writ  the chromosome number(46). 

2- the sex of the patient (XX or XY). 

3- followed by the sign of addition because 
there is an extrachromosome. 

4-  then the number of additional 
chromosome. 

i.e. :  

    - 47XY, +21    (male Down's) 

     - 47 XX, +21 (female Down's) 

 


background image

background image

1-Starting nucleic acid - DNA/RNA 

Tissue, cells, blood, hair root, 
saliva, semen  

2-Heat-stable DNA polymerase 

3-Two oligonucleotide primers.

 

4- Buffer 

  Tris-HCl (pH 7.6-8.0) 
   Mg2+ 

5- Deoxynucleotides 

dNTPs (dATP, dCTP, dGTP, dTTP) 

 

 


background image

Restrication Frgament Length 
polymorphism(RFLP). 

Random Amplifed polymorphic(RAPD). 

Amplify Fragment Length(AFLP). 

Real Time PCR. 

-Taq Man real-time PCR. 
- SYBR Green real-time PCR. 
- Molecular beacon real-time PCR. 


background image

Conventional PCR. 

ELISA PCR. 

Reverse Transcription ( RT-PCR). 

Nested PCR. 

Hot Start PCR.

 

 


background image

Detection & diagnosis of diseases on molecular level. 

 Detection of pathogens especially when applied to 

those which are: 

- Difficult or costly to culture. 
- Slow growing. 
- Present in low concentration. 
- Dangerous to propagate in the lab. 

PCR facilitates the advancement of prenatal 

diagnosis of genetic defects such as:  

             Cystic fibrosis 

             Duchenne muscular dystrophy 

             Haemoglobino  diseases.  

 


background image

Making a cDNA library. By using Reverse 
Trancriptase PCR ( RT-PCR), if one wants to 
clone a cDNA from just one mRNA whose 
sequence is known. 

Paternity testing 

Analysis of ancient DNA.  

Induction of direct mutagensis for functional 
analysis off regions of both genetic & non-
genetic DNA. 

Construction of genetic maps. 

Cloning .

 


background image

In forensic cases. 

Creation of synthetic DNA. 

Analysis of gene expression. 

Detection & characterization of mutations. 

 

 


background image

Can produce a readable pattern of DNA 
fragments. When samples in gel are 
subjected to an electric current, 

the DNA 

pieces migrate in the gel substrate toward 
the positive pole

, forming a pattern based on 

fragment size.  

The pattern is analyzed by comparing it 
against known standards to characterize 
genetic similarities among individuals. 

 


background image

background image

background image



رفعت المحاضرة من قبل: Abbas Ahmed
المشاهدات: لقد قام 10 أعضاء و 184 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل