5.1.2　遗传病的研究方法

遗传病的研究方法主要包括以下七种。（1）功能克隆法。首先发现患者的表型异常，并找到造成异常表型的异常蛋白质结构，然后找出构成该蛋白质的氨基酸序列，进而推导出核苷酸序列，以此制作探针，然后从cDNA文库或基因组文库中获取异常蛋白质的编码基因［9］。经典的例子有酪氨酸羟化酶基因（苯丙酮尿症致病基因）和珠蛋白基因（镰刀型细胞贫血症致病基因）。该方法的局限性在于它仅适用于克隆那些蛋白质及其相应功能众所周知的蛋白质基因，对于一些发病机制尚不清楚的复杂疾病，该方法不能使用。（2）功能候选基因法。该法是根据现有的研究报道提前确定一些极有可能与疾病相关的基因作为候选基因（Candidate Genes），然后通过家系调查、连锁分析找出易感基因。成功的案例有CACNA1H基因（儿童失神癫痫的致病基因）。该法虽对研究样本的数量没有要求，但须明确疾病的病因，可以对一些发病率很低、以散发的复杂疾病的易感基因进行定位。（3）定位克隆法。定位克隆法首先通过家系连锁分析确定基因在染色体上的位置，分离出含有候选基因的染色体片段，然后依次测序分析突变基因并对其做突变检测验证和功能分析。定位克隆方法已成功定位了5 000多种单基因疾病相关的基因，并成功克隆了1 500个致病基因。（4）定位候选克隆法。该方法是在定位克隆方法基础上改进得来的，也是将致病基因定位到染色体上某一区域范围内，然后利用现有数据库找寻并对照该区域内所有已克隆基因或cDNA，筛选染色体上与致病基因相关的各种可能位置，克隆相关致病基因，并对这些蛋白质进行功能分析和动物实验。该方法结合了克隆和候选基因定位方法，被认为是多基因疾病最有前途和最有希望的遗传研究方法。（5）系统生物学法。该方法是把人作为一个系统生物从整体上进行研究。它将功能各异的生物分子整合起来研究，如将基因组、转录组、蛋白质组和相应的基因调控网络信息，研究其结构及其相互作用。该方法建立在模型解释假设的基础之上，对复杂疾病的发生过程做出解释。它将多种可利用的信息整合起来以基因组序列为基础对疾病原因进行研究，从而提供了一种全新的寻找复杂疾病的易感基因的思路。（6）比较基因组学与模式动物法。该方法是在基因组图谱和测序基础上，通过比较模式生物基因组与人类基因组之间在编码顺序和结构上的同源性，利用同源性来对人类致病基因进行克隆，并研究其功能、表达机理及对物种进化的作用。（7）表观遗传学法（Epigenetics）。表观遗传学是指在没有细胞核DNA序列改变的情况下所导致的基因表达水平变化，如DNA甲基化修饰、组蛋白修饰和染色质重塑［10］。表观遗传异常，可能引起各种疾病，诸如肿瘤、神经疾病、心血管疾病、自身免疫性疾病等。表观遗传学研究可以进一步完善人类基因组注释，了解人类发育机制的本质，并确定与复杂疾病相关的表观遗传机制。(https://www.daowen.com)