淺析科學(xué)領(lǐng)域中分子生物學(xué)的應(yīng)用

俞茜茜 方春燕(海南大學(xué)熱帶農(nóng)林學(xué)院；海南大學(xué)海洋學(xué)院；海南 5708)

淺析科學(xué)領(lǐng)域中分子生物學(xué)的應(yīng)用

俞茜茜1方春燕2(1海南大學(xué)熱帶農(nóng)林學(xué)院；2海南大學(xué)海洋學(xué)院；海南 570228)

分子生物學(xué)的內(nèi)容十分豐富，包括遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)等，分子生物學(xué)的發(fā)展促進(jìn)著生命科學(xué)的進(jìn)步?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步使分子生物學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，尤其是在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、環(huán)境治理領(lǐng)域，分子生物學(xué)發(fā)揮著重要的作用。本文對分子生物學(xué)的主要應(yīng)用方法進(jìn)行分析，并就實(shí)際的應(yīng)用進(jìn)行探討。

科學(xué)領(lǐng)域；分子生物學(xué)；應(yīng)用

分子生物學(xué)主要是對分子的結(jié)構(gòu)、作用等進(jìn)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(rèn)識。分子生物學(xué)在醫(yī)學(xué)、環(huán)境等科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，能夠提高醫(yī)學(xué)水平，改善人們的生存環(huán)境，促進(jìn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展。

1 主要應(yīng)用方法

伴隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家對蛋白質(zhì)、基因、酶的研究成果越來越多，分子生物學(xué)在科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，主要是對DNA、蛋白質(zhì)等的應(yīng)用。首先，基因工程，也就是DNA重組技術(shù)，主要依靠三大工具進(jìn)行應(yīng)用，一是限制性核酸內(nèi)切酶，主要作用是切斷外界進(jìn)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(jìn)行縫合，從而生成重組DNA；三是基因，基因進(jìn)入受體細(xì)胞要以質(zhì)粒為載體，質(zhì)粒是一種DNA分子，能夠進(jìn)行自我復(fù)制，允許外來的DNA片段進(jìn)入其中。其次，蛋白質(zhì)，是細(xì)胞、生命機(jī)體的重要組成部分，蛋白質(zhì)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(jìn)行研究時，需要確定出差異表達(dá)的基因或者蛋白質(zhì)，從而確定出疾病發(fā)生的原因。最后，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，能夠在特殊DNA片段的合成中起促進(jìn)作用，并促使所需要的DNA快速的繁殖。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)操作起來比較方便，靈敏度也很高，在多個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

2 應(yīng)用分析

2.1 在環(huán)境檢測和治理中的應(yīng)用

分子生物學(xué)在環(huán)境檢測中的應(yīng)用，主要是對環(huán)境中的致病微生物、環(huán)境污染物進(jìn)行檢測。致病微生物都有其獨(dú)特的序列，根據(jù)序列的不同，可采用不同的分子生物技術(shù)進(jìn)行檢測，包括核酸探針雜交技術(shù)、PCR技術(shù)、免疫分析技術(shù)等。比如，PCR技術(shù)，也就是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)，從環(huán)境樣品中獲取的微量DNA，能夠通過PCR技術(shù)進(jìn)行成千上萬倍的擴(kuò)增，再檢測所得到的產(chǎn)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(shù)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(zhì)進(jìn)行檢測時，可采用免疫技術(shù)、生物傳感技術(shù)，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(yīng)就可對農(nóng)藥殘留進(jìn)行分析，能夠?qū)Νh(huán)境中的霉素進(jìn)行檢測，還能檢測出一些具有三致作用的有毒物質(zhì)，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(nóng)藥進(jìn)行檢測。在治理環(huán)境污染時，可利用基因重組技術(shù)構(gòu)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(dá)到良好的治理效果。比如，在石油烴污染中，可采用超級細(xì)菌；利用微生物對纖維素和木質(zhì)素進(jìn)行分解，并將其中的基因轉(zhuǎn)到中溫細(xì)菌中，并在高溫下進(jìn)行發(fā)酵，從而使轉(zhuǎn)化速度得到提升，這就可以用于對一些廢棄物產(chǎn)生的天然氣進(jìn)行發(fā)酵。

2.2 在醫(yī)學(xué)疾病診斷中的應(yīng)用

邵氏分子雜交技術(shù)在細(xì)菌和病毒性疾病的診斷中有重要的應(yīng)用，而原位分子雜交技術(shù)則可以對病毒感染進(jìn)行檢測，還能對特異性染色體和腫瘤基因進(jìn)行鑒別。原位分子計劃能夠?qū)⒊Ｒ姷氖炃衅鳛闄z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(xì)胞的類型和分子的雜交位點(diǎn)。原位分子雜交技術(shù)能夠?qū)Χ喾N病毒進(jìn)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(xì)胞白血病有關(guān)。原位分子雜交還能對男性細(xì)胞核中的Y染色體進(jìn)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(xì)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(yīng)用

長期以來，中藥的控制標(biāo)準(zhǔn)都不夠科學(xué)，生產(chǎn)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(chǎn)過程中，需要引入現(xiàn)代化的分子生物技術(shù)。由于中藥本身的特殊性，所以在其加工和運(yùn)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(shù)則能達(dá)到較好的效果。比如，利用PCR技術(shù)對藥材進(jìn)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(chǎn)生原因進(jìn)行深入的研究，轉(zhuǎn)基因器官培養(yǎng)技術(shù)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(zhì)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(jié)語

綜上所述，分子生物學(xué)主要是對基因、蛋白質(zhì)、酶等多個方面進(jìn)行研究，其研究成果能夠被廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)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(xué)在環(huán)境檢測和治理、醫(yī)學(xué)疾病診斷和中藥研究中的應(yīng)用，能夠提高我國的醫(yī)學(xué)水平，優(yōu)化人們的生存環(huán)境，從而促進(jìn)人類社會的進(jìn)步。

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