張冠雷　劉麗萍　王發(fā)善

摘要：文章簡述了應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域的現(xiàn)代分子生物學(xué)新技術(shù)的相關(guān)基本知識，并對其應(yīng)用及發(fā)展前景進行了概述。

關(guān)鍵詞：mRNA差異顯示；LCM技術(shù)；生物芯片

中圖分類號：F426文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）12-0174-01

近年來隨著分子生物學(xué)技術(shù)的成熟和發(fā)展，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，在醫(yī)藥領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用也為加快醫(yī)藥現(xiàn)代化改革提供了技術(shù)保障。本文對其中應(yīng)用廣泛的新技術(shù)原理、特點、應(yīng)用及發(fā)展前景進行介紹。

一、mRNA差異顯示技術(shù)

mRNA差異顯示技術(shù)（mRNA differential display DDRT-PCR）是在基因表達水平上研究生理或病理機制的一種分子生物學(xué)技術(shù)，是一種快速而有效的克隆差異性表達基因的方法。1992年Liang 和Pardee[1]首次應(yīng)用差異顯示技術(shù)對比人類乳腺癌細胞與正常乳腺上皮細胞所表達的mRNA，以此來克隆癌細胞所特有的基因。差異顯示技術(shù)為尋找新基因開辟了捷徑，是該領(lǐng)域的重大突破,目前在眾多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。

（一）在腫瘤研究中的應(yīng)用

Meyer-Siegler和Hudson[2]將差異顯示用于前列腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶與正常前列腺組織的對比研究，獲得166bp的cDN段在轉(zhuǎn)移灶高表達，與人類巨噬細胞移動抑制因子93%同源，并在臨床已轉(zhuǎn)移的前列腺癌手術(shù)標(biāo)本中得到證實。高表達的MIF將有可能成為轉(zhuǎn)移性前列腺癌的診斷標(biāo)志物。

（二）在內(nèi)分泌代謝性疾病研究中的應(yīng)用

主要在微量元素缺乏性疾病研究，2型糖尿病研究，在激素作用的分子機制研究等方面都取得了突破性進展。

（三）前景

DDRT-PCR從基因的轉(zhuǎn)錄水平著手研究基因的表達，已得到了令人欣慰的成果，這些成果又促進了該技術(shù)的發(fā)展，有關(guān)的專著及試劑盒亦已相繼問世，在DDRT-PCR的基礎(chǔ)上，又產(chǎn)生了一系列的衍生技術(shù)，最終都將通過基因?qū)W、細胞生物學(xué)和生物化學(xué)方法確定每個分離基因的功能，提供基因在生物體中作用的確定證明。

二、激光捕獲纖維切割LCM技術(shù)

LCM技術(shù)的核心用低能量的近紅外激光融化一種特殊的膠膜來黏取細胞，在高倍顯微鏡下，從厚約5～20納米的切片中選擇所希望獲得的細胞，發(fā)射激光束，特殊轉(zhuǎn)移膜吸收目的細胞從切片中分離出來。該技術(shù)具有自動化程度高，操作簡單，對組織切片無嚴(yán)格要求，獲取細胞準(zhǔn)確率高，對細胞內(nèi)DNA/RNA及蛋白質(zhì)無損傷等優(yōu)點。

（一）在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中應(yīng)用

將LCM技術(shù)、電泳技術(shù)及質(zhì)譜技術(shù)相結(jié)合，以發(fā)現(xiàn)生命過程中不同生理及病理狀況時的特異性蛋白質(zhì)標(biāo)志，為臨床惡性腫瘤的早期診斷，治療提供蛋白靶標(biāo)，同時也為藥物毒理，代謝等重要研究提供更好的方法。

（二）cDNA文庫的建立

LCM技術(shù)與cDNA微陣列技術(shù)結(jié)合在人類腫瘤發(fā)生、診斷、治療等方面的研究已進入使用階段，同時利用LCM技術(shù)通過對不同時空組織標(biāo)本中目的細胞的捕獲，與基因表達模式進行比較，可為各種疾病發(fā)展過程提供重要信息。

（三）前景

就LCM技術(shù)本身而言，更精確的切割獲取研究用目的細胞是一個要不斷完善和發(fā)展的核心問題。LCM作為一項技術(shù)從開發(fā)到應(yīng)用歷經(jīng)時間尚短，還需要不斷的改進設(shè)計和制造工藝，它將會像核酸合成儀、核酸序列測定儀、核酸體外擴增儀一樣在生命科學(xué)的研究工作中起到巨大的作用。

三、生物芯片技術(shù)

生物芯片包括基因芯片和蛋白質(zhì)芯片，系借助計算機控制的機械手對已知的眾多探針按預(yù)定的位置點陣，固定在固相支持片基上，然后與標(biāo)記的待測樣品進行分子雜交反應(yīng)，通過激光共聚焦熒光檢測系統(tǒng)來分析每個位點雜交信號的有無及強度，進而獲得每個樣品攜帶的相關(guān)信息，經(jīng)專用的程序軟件分析，得出最終結(jié)論。

（一）在腫瘤研究中的應(yīng)用

Derisi等選用惡性腫瘤細胞系UACC903中的1161個cDNA克隆制成芯片，通過比較正常腫瘤細胞的表達差異，發(fā)現(xiàn)在惡性腫瘤細胞中P21基因處于失活或關(guān)閉狀態(tài)，而在逆轉(zhuǎn)細胞系中呈高表達狀態(tài)[3]。

（二）芯片技術(shù)中雜交測序技術(shù)的應(yīng)用

芯片技術(shù)中雜交測序技術(shù)是一種新的高效快速測序方法，也是芯片技術(shù)的另一個重要應(yīng)用[4]，即通過與一組已知序列的核酸探針雜交進行序列測定，用熒光標(biāo)記的待測序列與基因芯片上對應(yīng)位置的核酸探針產(chǎn)生互補配對，確定熒光最強的探針位置，獲得互補的探針序列，據(jù)此重組出靶核酸的序列。

（三）前景

生物芯片技術(shù)發(fā)展迅猛，在生命科學(xué)的各個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，但由于芯片制作的工藝復(fù)雜，信號檢測也需專門的儀器設(shè)備，導(dǎo)致費用高昂，其次在探針合成方面，如何進一步提高合成效率及芯片的集成程度是研究的焦點還有多個環(huán)節(jié)尚待提高。雖然芯片技術(shù)還存在著一些問題，但其在基因表達譜分析、基因診斷、藥物篩選及序列分析等諸多領(lǐng)域已呈現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，隨著研究的不斷深入和技術(shù)的更加完善基因芯片一定會在生命科學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。

參考文獻

[1]swithprogressivephenotype．CancerRes，1997．

[2]Derisi J,et al．Use of a cDNA microarray to analysis gene expression patterns in human cancer[J]．Nat Genet,1996．

[3]Wallraff G,Labadie J,Brock P,etal．DNA Sequencing on a chip [J]．Chemtech,1997．