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        淺析科學領域中分子生物學的應用

        2017-03-03 09:19:22俞茜茜方春燕海南大學熱帶農林學院海南大學海洋學院海南5708
        化工管理 2017年29期
        關鍵詞:中藥環(huán)境檢測

        俞茜茜 方春燕(海南大學熱帶農林學院;海南大學海洋學院;海南 5708)

        淺析科學領域中分子生物學的應用

        俞茜茜1方春燕2(1海南大學熱帶農林學院;2海南大學海洋學院;海南 570228)

        分子生物學的內容十分豐富,包括遺傳學、細胞學等,分子生物學的發(fā)展促進著生命科學的進步。科學技術的進步使分子生物學的應用領域越來越廣泛,尤其是在醫(yī)學領域、環(huán)境治理領域,分子生物學發(fā)揮著重要的作用。本文對分子生物學的主要應用方法進行分析,并就實際的應用進行探討。

        科學領域;分子生物學;應用

        分子生物學主要是對分子的結構、作用等進行研究,發(fā)現(xiàn)其中的各種規(guī)律,揭示生命現(xiàn)象,讓人們對生物界有更加深刻的認識。分子生物學在醫(yī)學、環(huán)境等科學領域中的應用,能夠提高醫(yī)學水平,改善人們的生存環(huán)境,促進人類社會的可持續(xù)發(fā)展。

        1 主要應用方法

        伴隨著分子生物學的發(fā)展,科學家對蛋白質、基因、酶的研究成果越來越多,分子生物學在科學領域中的應用,主要是對DNA、蛋白質等的應用。首先,基因工程,也就是DNA重組技術,主要依靠三大工具進行應用,一是限制性核酸內切酶,主要作用是切斷外界進來的DNA;二是DNA連接酶,主要作用于磷酸二酯鍵,對粘性末端的間隙進行縫合,從而生成重組DNA;三是基因,基因進入受體細胞要以質粒為載體,質粒是一種DNA分子,能夠進行自我復制,允許外來的DNA片段進入其中。其次,蛋白質,是細胞、生命機體的重要組成部分,蛋白質是一種生物大分子,是生命活動中不可或缺的。在對疾病基因組進行研究時,需要確定出差異表達的基因或者蛋白質,從而確定出疾病發(fā)生的原因。最后,聚合酶鏈式反應,能夠在特殊DNA片段的合成中起促進作用,并促使所需要的DNA快速的繁殖。聚合酶鏈式反應操作起來比較方便,靈敏度也很高,在多個領域都有廣泛的應用。

        2 應用分析

        2.1 在環(huán)境檢測和治理中的應用

        分子生物學在環(huán)境檢測中的應用,主要是對環(huán)境中的致病微生物、環(huán)境污染物進行檢測。致病微生物都有其獨特的序列,根據(jù)序列的不同,可采用不同的分子生物技術進行檢測,包括核酸探針雜交技術、PCR技術、免疫分析技術等。比如,PCR技術,也就是聚合酶鏈式反應技術,從環(huán)境樣品中獲取的微量DNA,能夠通過PCR技術進行成千上萬倍的擴增,再檢測所得到的產物,就能確定出致病微生物。核酸探針比較敏感,操作起來簡單,通過DNA芯片技術能夠快速的檢測出環(huán)境中的致病微生物。在對環(huán)境中的污染物質進行檢測時,可采用免疫技術、生物傳感技術,能夠節(jié)約環(huán)境監(jiān)測的時間,還能提高污染物的檢測效率。比如,酶聯(lián)免疫反應就可對農藥殘留進行分析,能夠對環(huán)境中的霉素進行檢測,還能檢測出一些具有三致作用的有毒物質,如多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳化物等。生物傳感器能對BOD和殘留農藥進行檢測。在治理環(huán)境污染時,可利用基因重組技術構建高效的菌種。尤其是在環(huán)境中存在合成塑料、除草劑和殺蟲劑等難以降解的有害化合物時,利用微生物能夠達到良好的治理效果。比如,在石油烴污染中,可采用超級細菌;利用微生物對纖維素和木質素進行分解,并將其中的基因轉到中溫細菌中,并在高溫下進行發(fā)酵,從而使轉化速度得到提升,這就可以用于對一些廢棄物產生的天然氣進行發(fā)酵。

        2.2 在醫(yī)學疾病診斷中的應用

        邵氏分子雜交技術在細菌和病毒性疾病的診斷中有重要的應用,而原位分子雜交技術則可以對病毒感染進行檢測,還能對特異性染色體和腫瘤基因進行鑒別。原位分子計劃能夠將常見的石蠟切片作為檢材,不需要新鮮的組織,操作也很簡單,采用普通的顯微鏡就能夠觀察細胞的類型和分子的雜交位點。原位分子雜交技術能夠對多種病毒進行診斷。比如,艾滋病毒、乙肝病毒、EB病毒,檢測證明,EB病毒與何杰金氏病、毛發(fā)樣細胞白血病有關。原位分子雜交還能對男性細胞核中的Y染色體進行檢測,女性病人可接受男性的骨髓移植,而骨髓移植成功則是通過Y染色體來表示的。如果慢性骨髓性白血病的男性患者接受女性的骨髓移植,在患者的骨髓細胞中能夠查見Y染色體,則表情白血病仍然有殘存跡象的存在。

        2.3 在中藥研究中的應用

        長期以來,中藥的控制標準都不夠科學,生產管理也不夠規(guī)范,所以對于中藥的藥理和毒理作用,都不夠明確。因此,在中藥的生產過程中,需要引入現(xiàn)代化的分子生物技術。由于中藥本身的特殊性,所以在其加工和運輸過程中,都會對DNA的保存造成一定的影響,從而降低中藥的藥性。傳統(tǒng)的方法沒有使DNA的保存問題得到有效的解決,而PCR技術則能達到較好的效果。比如,利用PCR技術對藥材進行鑒定,既能夠鑒定微量藥材,又能夠鑒定高度降解的DNA藥材。在中藥中含有大量的次生代謝物,需要對其產生原因進行深入的研究,轉基因器官培養(yǎng)技術在其中發(fā)揮著重要的作用,能夠使中藥藥材中次生代謝物質的培養(yǎng)得到有效的減少,從而使中藥藥材的藥性得到有效的保障。

        3 結語

        綜上所述,分子生物學主要是對基因、蛋白質、酶等多個方面進行研究,其研究成果能夠被廣泛的應用于各個領域,為人們的生活帶來便利,甚至為人們的生活提供更加安全的保障。所以,分子生物學在環(huán)境檢測和治理、醫(yī)學疾病診斷和中藥研究中的應用,能夠提高我國的醫(yī)學水平,優(yōu)化人們的生存環(huán)境,從而促進人類社會的進步。

        [1]張業(yè)廷,王昕,劉靜等.分子生物學在運動人體科學領域的應用[J].體育科技,2013,34(5):62-63.

        [2]郭曉強.酶的研究與生命科學(三):分子生物學酶的發(fā)現(xiàn)和應用[J].自然雜志,2015,(5):369-380.

        [3]劉琪司,陳敬祥,林同等.松墨天牛分子生物學研究綜述[J].湖北農業(yè)科學,2017,56(7):1201-1205.

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