中国是个人口大国，人口基数大,人口增长速度快，据统计,平均每30秒就有一个缺陷儿出生。及时有效地查出这些出生缺陷的病因,从而采取有效的措施减少或避免这类患儿的出生,是我国及全世界面临的一个大难题。引起出生缺陷的病因包括遗传因素、环境因素、遗传环境因素共同作用等。其中,遗传因素所致的出生缺陷占总出生缺陷致病因素的25％。目前,减少或避免遗传性出生缺陷的最有效的措施就是进行遗传诊断、遗传咨询和产前诊断。本研究通过对科凯恩综合征家系致病基因的阐明，探讨罕见复杂遗传病的遗传诊断策略；针对β-地中海贫血基因突变高风险胎儿，采用孕妇血浆胎儿游离DNA筛查四种常见父源性β-地中海贫血基因突变，探讨β-地中海贫血无创性产前基因诊断新方法。　　第一部分、科凯恩综合征的基因诊断和及产前诊断　　目的：对一个生长发育及精神运动发育迟缓、临床表现疑似科凯恩综合征家系的三姐妹患者进行遗传学分析，阐明基因突变位点，为其提供遗传咨询及产前诊断服务。　　方法:首先应用体格检查及影像学检查对该家系患者进行初步临床诊断，然后进行生物化学和遗传学检测，包括内分泌、肝肾功能、血糖检测、串联质谱分析、染色体G显带核型分析、多重连接依赖探针扩增、微阵列比较基因组杂交检测、全基因外显子组捕获测序及Sanger测序。明确致病基因突变后，患者母亲再次妊娠，于孕11+周经腹绒毛膜活检，抽取胎儿绒毛约20mg，对胎儿进行产前基因诊断。　　结果：　　1.三姐妹染色体核型均为46，XX，内分泌、生化检测、串联质谱分析、MLPA、微阵列比较基因组杂交分析结果均未发现异常,头颅MRI提示髓鞘发育不良。　　2.全外显子组捕获测序：3个患者ERCC6基因均存在(excision repair cross-complementing rodent repair deficiency,complementation group6 gene) C.1595A>G及C.1607T>G两个错义突变。　　3.通过Sanger测序对家系成员(包括全基因组外显子测序的3个患者和未患病的父母)进行C.1595A及C.1607T两个突变位点的测序验证,证实3个患者均存在两个错义突变,父母均只有1个突变（其中自父亲突变位点为c.1607T>G，母亲突变位点为c.1595A>G）。　　4.产前诊断：致病基因明确后，采用绒毛活检技术抽取孕妇绒毛，进行Sanger测序，证实胎儿仅遗传了父源性的C.1607T>G突变，未遗传母源性的C.1595A>G突变。　　结论：　　1.明确了ERCC6基因的C.1595A>G及C.1607>G复合杂合突变是该生长发育及精神运动发育迟缓综合征家系患者的致病原因，这是迄今尚未见文献报道的科凯恩综合征基因突变新类型。　　2.向该家系提供了准确的遗传咨询服务，并成功实施了产前诊断。　　3.利用序列捕获技术对全基因外显子区域 DNA捕获并富集后进行高通量测序，相比第一代测序方法具有规模大、通量高、稳定性好、准确度高（灵敏度99%、特异性99%）、时效性佳等一系列优点，可以检测到外显子区域的绝大部分疾病的相关变异，全基因组外显子组测序是鉴定罕见、散发的复杂遗传性疾病致病基因有效的策略。　　4.早孕期经腹绒毛活检是一种相对安全、可靠的产前诊断技术，可实现对常见的染色体病和遗传病的早期发现、早期干预，在避免缺陷儿出生的同时也可以减少孕中晚期引产带来的生理及心理创伤、伦理压力及并发症，对于那些希望在孕早期做出准确产前诊断的孕妇，早孕期经腹绒毛活检是比较理想的选择。　　第二部分、β-地中海贫血的无创性产前基因诊断　　目的：探讨利用引物介导的限制性酶切聚合酶链反应（primer-introduced restriction analysispolymerase chain reaction，PIRA-PCR）提高孕妇血浆胎儿父源性β珠蛋白基因突变的检出率，为地中海贫血无创性产前诊断提供参考。　　方法:　　1.用Primer5.0 软件对中国常见的四种β地中海贫血基因突变（IVS-II-654(C→T),CD17(A→T),-28(A→G)，CD41-42(-CTTT）进行特异引物设计,将特异性的限制性内切酶位点引入到对应的野生型所在的序列。　　2.用打断成小片段的健康成人外周血DNA样本分别与同样打断成短片段的4种不同β珠蛋白基因突变[IVS-II-654(C→T),CD17(A→T),-28(A→G)，CD41-42(-CTTT）]的β地贫基因携带者DNA样本混合，以人工模拟母体血浆中游离胎儿父源性β珠蛋白基因突变等位基因，探讨PIRA-PCR反应和Sanger测序的最佳反应条件。　　3.收集10例孕育重型β地贫高风险胎儿孕妇外周血标本，入选条件为丈夫为上述4种β珠蛋白基因突变之一，且孕妇β珠蛋白基因突变类型与丈夫不同。分离孕妇外周血游离DNA，按模拟实验的最佳反应条件进行PIRA-PCR、PCR产物Sanger测序，筛查胎儿父源性β珠蛋白基因突变。　　4.抽取上述10例孕妇羊水标本，提取羊水基因组DNA，PCR-RDB阐明胎儿β-珠蛋白基因突变类型。　　5.将PIRA-PCR联合测序法检测孕妇外周血游离胎儿父源性β-珠蛋白基因突变的结果与羊水DNA PCR-RDBβ-珠蛋白基因突变检测结果进行比较，以明确PIRA-PCR和Sanger氏测序法检测母血游离DNA中胎儿父源性β珠蛋白基因突变的敏感性和特异性。　　结果：　　1.引物介导的限制性酶切聚合酶链反应最低的有效模板浓度为0.2ng/uL,突变等位基因在PIRA-PCR的检测的最低有效比例为3%。　　2.经过PIRA-PCR特异性富集扩增，父源性突变等位基因占总DNA的比例增加到50%。　　3.10例孕妇外周血游离DNA PIRA-PCR联合Sanger测序的检测结果包括：遗传了父源性β-珠蛋白CD41-42(-CTTT)缺失基因的胎儿1例，遗传了父源性β-珠蛋白CD17(A→T)突变基因的胎儿3例，遗传了父源性β-珠蛋白IVS-II-654(C→T)突变基因的胎儿1例，遗传了父源性β-珠蛋白-28(A→G)突变基因的胎儿1例。未检出父源性β-珠蛋白基因突变共4例。　　4.10例孕妇羊水标本PCR-RDB检测结果：既遗传了父源性β-珠蛋白突变又遗传了母源性β-珠蛋白突变共4例，即βCD41-42（父）/βCD43(母）胎儿1例、βCD17(父）/βCD41-42（母）胎儿2例、βIVS-II-654(父）/βCD17（母）胎儿1例；仅遗传了父源性β-珠蛋白突变基因2例 ，即βCD17（父）/βN胎儿1例、β-28（父）/βN胎儿1例；仅遗传了母源性β-珠蛋白突变基因的胎儿2例，β-珠蛋白基因正常的胎儿2例。　　5.将用母血游离DNA PIRA-PCR结合Sanger测序检测胎儿父源性β-珠蛋白基因突变结果与羊水DNA PCR-RDB检测结果进行比较，结果表明PIRA-PCR联合Sanger测序检测母血游离DNA中胎儿父源性β-珠蛋白基因突变的敏感性和特异性达100%。　　结论：PIRA-PCR联合Sanger测序检测母血游离DNA中胎儿父源性β-珠蛋白基因突变的敏感性和特异性达100%，具有临床推广应用价值。