丁堅
摘要:基因工程又被稱作生物遺傳工程。它是在分子生物學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展出來的新學(xué)科。通過對生物細(xì)胞分子水平的研究,使用人工方法提取DNA。研究DNA在受體細(xì)胞中的表現(xiàn)形式,就可以定向地創(chuàng)造生物的新性狀。
關(guān)鍵詞:基因工程;運(yùn)動生物化學(xué);應(yīng)用
基因工程技術(shù)應(yīng)用廣泛,其功能一直人們廣泛挖掘,基因工程也因此得到了快速發(fā)展。其主要技術(shù)包括分離基因、純化基因和擴(kuò)增基因技術(shù)等。人們對生物體進(jìn)行研究的過程中,從生物體中提取基因,分離基因,研究DNA的表現(xiàn)形式及純化擴(kuò)增的基因環(huán)境,將供體基因植入受體細(xì)胞的基因中,就可以定向地創(chuàng)造生物的新性狀。
基因技術(shù)是生物工程中較為復(fù)雜的一項(xiàng)技術(shù)。其中,限制性內(nèi)切酶技術(shù)、DNA序列分析技術(shù)及DNA重組技術(shù)在基因工程中被廣泛應(yīng)用。如今,基因工程技術(shù)的研究成果已廣泛應(yīng)用于于運(yùn)動生物化學(xué)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等更為廣闊的領(lǐng)域,在運(yùn)動員的科學(xué)選材、疾病的防止和藥物的研發(fā)方面發(fā)揮了及其重要的作用,隨著基因工程的發(fā)展,生命科學(xué)的基礎(chǔ)應(yīng)用手段也將得到加強(qiáng)。
一、 基因工程與運(yùn)動生物學(xué)的發(fā)展
運(yùn)動生物學(xué)屬于體育自然科學(xué)內(nèi)容,也可以歸類到體育化學(xué)中去。核心含義是肌肉物質(zhì)的研究和能量代謝方式的體現(xiàn)。它是從分子水平研究人體運(yùn)動時機(jī)體的化學(xué)組成、化學(xué)變化、能量轉(zhuǎn)換和運(yùn)動能力的發(fā)展與變化的一門學(xué)科。
例如,運(yùn)動生物化學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容就是研究與肌肉能量代謝的相關(guān)物質(zhì),例如乳酸、磷酸肌酸,ATP等以及其在代謝過程中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)化過程。如代謝過程中的糖酵解、三羧酸循環(huán)等。例如曾經(jīng)研究過的乳酸形成,生物運(yùn)動過程中有氧呼吸和無氧呼吸之間的關(guān)系。
基因工程技術(shù)在運(yùn)動生物化學(xué)的發(fā)展過程中得到了廣泛的應(yīng)用,例如同位素示蹤技術(shù)在對生命活動進(jìn)行研究時就發(fā)揮出了重要作用。動脈插管技術(shù)以及肌肉活檢技術(shù)也是運(yùn)動生物化學(xué)中的常見技術(shù)。運(yùn)動生物化學(xué)致力于研究物質(zhì)的代謝活動和能量的轉(zhuǎn)換形式。對運(yùn)動形式以及綜合運(yùn)動代謝水平做出分析。近些年,基因工程和運(yùn)動生物化學(xué)得到了快速發(fā)展,并在一定領(lǐng)域取得了顯著成就。發(fā)展過程中的研究方法也逐漸增多,例如核磁共振、色譜分析。免疫分析和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)等。
二、 基因工程在運(yùn)動生物化學(xué)中的應(yīng)用
2.1基因工程的應(yīng)用形式
分子生物學(xué)技術(shù)在運(yùn)動生物化學(xué)中的應(yīng)用表現(xiàn)如下(1)在進(jìn)行生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)時基因工程的合理應(yīng)用可以構(gòu)建生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)P停刂谱兞?,推理論證。(2)生物的運(yùn)動狀態(tài)通常表現(xiàn)為基因型和表現(xiàn)型,研究兩種類型的相互關(guān)系也是基因工程的重要表現(xiàn)形式之一。(3)對生命機(jī)體的構(gòu)造進(jìn)行研究,改變生命機(jī)體的分子結(jié)構(gòu),對器官的工作狀態(tài)和生命機(jī)體中細(xì)胞出現(xiàn)的變化進(jìn)行記錄。生物實(shí)驗(yàn),是檢測基因假說的重要方式,通過實(shí)驗(yàn)分析運(yùn)動生物化學(xué)的具體表現(xiàn)特征。例如Northern雜交、核糖核酸酶的應(yīng)用保護(hù)分析、反向轉(zhuǎn)錄酶聚合酶鏈的反應(yīng)等。通過生物實(shí)驗(yàn),研究生物體征,運(yùn)動能量轉(zhuǎn)換形式等。實(shí)驗(yàn)表明,生物體在發(fā)生運(yùn)動后通過mRNA基因調(diào)節(jié),進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成和能量的轉(zhuǎn)換,按照基因比例和基因發(fā)展的整體水平對基因活動做出分析,研究mRNA的合成和轉(zhuǎn)錄過程,根據(jù)mRNA的數(shù)量變化做出推論。
2.2利用基因探針進(jìn)行運(yùn)動員的科學(xué)選材
基因探針技術(shù)在醫(yī)學(xué)中被廣泛使用于臨床醫(yī)學(xué)。通過對運(yùn)動員的生理生化指標(biāo)進(jìn)行研究,合理進(jìn)行科學(xué)選材。研究身體機(jī)能的變化和基因工程的關(guān)系,例如對遠(yuǎn)動員進(jìn)行運(yùn)動速度,爆發(fā)力和運(yùn)動耐力等的研究。分析運(yùn)動員的綜合發(fā)展?jié)摿?,對運(yùn)動基因進(jìn)行有效的基因調(diào)節(jié)和基因控制。研究過程需要使用RFLP技術(shù)和RAPD技術(shù)。對運(yùn)用員的運(yùn)動活動狀態(tài)之間出現(xiàn)的差異,檢測基因組的表現(xiàn)形式和特異性基因的表現(xiàn)形式以及存在數(shù)量。使用基因探針進(jìn)行基因檢測,了解運(yùn)動員的身體素質(zhì),更進(jìn)一步的研究生命體征,為人類基因組的計劃發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
2.3防止運(yùn)動性疲勞加快運(yùn)動恢復(fù)過程
運(yùn)動性疲勞是一項(xiàng)常見的生命體征,對恢復(fù)過程的研究工作也一直在有條不紊的進(jìn)行,研究過程中需要了解綜合的生命運(yùn)動機(jī)理,采用特殊的運(yùn)動疲勞抑制手段對分子生物的運(yùn)動機(jī)理進(jìn)行恢復(fù)。了解運(yùn)動性疲勞基因的表達(dá)方式和抑制運(yùn)動性基因的表達(dá)方式,最終減少運(yùn)動性疲勞基因的產(chǎn)生,加快運(yùn)動恢復(fù)的整個過程?;蛱结樋梢詫μ幱谄跔顟B(tài)的運(yùn)動員進(jìn)行基因診斷,通過轉(zhuǎn)錄水平對基因活動進(jìn)行檢測,及時了解運(yùn)動員身上發(fā)生的生理變化。
結(jié)束語:基因工程技術(shù)在運(yùn)動生物化學(xué)中的應(yīng)用已經(jīng)變得普及。隨著基因工程技術(shù)研究的不斷深入,運(yùn)動生物化學(xué)的研究成果也逐漸的被展現(xiàn)出來。綜上所述,隨著科學(xué)的發(fā)展,基因工程會使運(yùn)動生物化學(xué)中的研究水平更進(jìn)一步。
參考文獻(xiàn):
[1]馮連世,徐曉陽,馮煒權(quán). 基因工程與運(yùn)動生物化學(xué)的發(fā)展和展望[J]. 中國運(yùn)動醫(yī)學(xué)雜志,2010,01:69-70.
[2]袁可可,周守紅.基因工程技術(shù)在運(yùn)動生物化學(xué)中的綜合應(yīng)用[J]. 科學(xué)咨詢,2016,04:36-37.