刘博谈 | 简单聊一聊分子诊断的分析物，核酸

Hello，大家好哇，我是刘博，之前分子诊断的相关知识也一直断断续续的，不成体系，从今天开始，我们也系统的给大家介绍一下分子诊断的相关信息和内容，今天我们先给大家介绍一下核酸。

核酸，特别是其氮碱基的序列，是分子诊断中最重要的靶点。除了单链DNA和单/双链RNA病毒外，所有生物体都含有双链DNA作为遗传信息的载体。在真核生物（有细胞核的细胞）中，基因组DNA的数量超过了原核生物（细菌和古细菌）和病毒的数量。病毒具有最小的基因组（有时不超过3kbp），这意味着复制等主要过程被委托给宿主细胞。

令人吃惊的是，脊椎动物，如人类和无脊椎动物，与昆虫之间的基因组大小没有大的差别（图1）。在变形虫中发现的最大基因组由670×109 bp组成。细菌的基因组要小得多，由几百万个碱基对组成。基因组的大小具有惊人的多样性，最有趣的是，任何特定生物体的碱基对数量与它在进化阶梯上的位置之间没有关联。基因组的绝对大小（一条或多条染色体上不同碱基对的数量）和倍性程度（一条染色体在一个细胞核中出现的次数）（图1）对基因组大小贡献更大。

图1 | 与倍性相关的基因组C值*；单倍体（1N）基因组的DNA重量（pg）**。

C值提供了一个生物体在一定DNA重量下的基因组拷贝数（1pg=978Mb）的信息。这可能与系数106不同。有些类别的生物体没有二倍体基因组，而是它的一个倍数，23，24-210。许多植物栽培品种是三倍体（23），甚至更高（24，25）。与染色体拷贝数一起，DNA的绝对重量会有所不同，即使染色体数目和大小（碱基数）是相同的。很明显，在真核生物内部，存在着很高的C值变化。在计算具有一定重量的分离物的基因组拷贝数时，必须考虑到C值[1]

通过研究核苷酸序列，有可能识别每一个生物体。基因组信息可能在不同层面上是独特的。这可能涉及到一个独特的序列，为某一特定物种的个体所特有，或存在于该特定物种的一个亚型或一个菌株中的共同序列。但它也可以适用于一组相关的物种，甚至适用于进化阶梯中更高层次的共同序列。核酸序列的这种独特性被用于杂交技术的检测和对比度生成分子的可视化。杂交技术用于PCR，在细胞和组织切片或微阵列中使用，并经常参与其他技术。通过测序，可以确定DNA（一个片段）的整个核苷酸序列。

参考文献

[1] Gregory, TR. Macroevolution, hierarchy theory, and the C-value enigma. Paleobiology, 2004a;30:179–202.