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1. 分子生物學(xué)的概述
分子生物學(xué)（molecular biology)是在分子水平研究生命現(xiàn)象、生命本質(zhì)、生命活動(dòng)及其規(guī)律的一門(mén)生命學(xué)科，是生物學(xué)的一個(gè)分支。分子生物學(xué)技術(shù)問(wèn)世于20世紀(jì)80年代中期。這種以核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子為研究對(duì)象的新技術(shù)自發(fā)現(xiàn)以來(lái)，已經(jīng)逐步成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域*的診療手段之一[1]。分子生物學(xué)的發(fā)展為人類(lèi)認(rèn)識(shí)生命帶來(lái)了新的機(jī)會(huì)，也為人類(lèi)利用和改造世界開(kāi)創(chuàng)了廣闊前景。 20世紀(jì)末數(shù)理科學(xué)在生物學(xué)領(lǐng)域廣泛滲透,在結(jié)構(gòu)基因組學(xué),功能基因組學(xué)
和環(huán)境基因組學(xué)逢勃發(fā)展形勢(shì)下,分子診斷學(xué)技術(shù)將會(huì)取得突破性進(jìn)展[ 2 - 5]
,也給檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)帶來(lái)了嶄新的領(lǐng)域,為學(xué)科發(fā)展提供了新的機(jī)遇。 2. 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用 PCR 的基本原理是利用雙鏈D N A 分子堿基配對(duì)的原則和在一定的條件下可以無(wú)限復(fù)制的規(guī)律, 將被檢測(cè)樣品中極微量的基因材料進(jìn)行大幅度地?cái)U(kuò)增, 以提高檢測(cè)試驗(yàn)的靈敏度。
PCR是一種體外酶促合成特異DNA片段的方法，是分子生物學(xué)中zui常用的技術(shù)。典型的PCR由①高溫變形、②低溫退火、③適溫延伸三個(gè)步驟，作為一個(gè)循環(huán)周期，多次循環(huán)反應(yīng)，使目的DNA得以迅速擴(kuò)增。PCR不僅可以用于基因的分離、克隆和核苷酸序列分析等，還可以在突變體和重組體的構(gòu)建上靈活應(yīng)用，以及基因表達(dá)調(diào)控的研究，基因多態(tài)性的分析，腫瘤機(jī)制的探索，遺傳病和傳染病的診斷等諸多方面。在其衍生出的新PCR技術(shù)（定時(shí)定量PCR、原位PCR技術(shù)等），與傳
統(tǒng)的技術(shù)相比都具有靈敏度高、操作簡(jiǎn)單、省時(shí)省力等特點(diǎn)[6]
。 3. 分子蛋白組學(xué)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用
當(dāng)前有關(guān)分子蛋白質(zhì)組學(xué)的大量研究成果喜人,但一大部分結(jié)論是眾說(shuō)紛紜、甚至是互相矛盾。一些經(jīng)典的腫瘤標(biāo)志物卻無(wú)法在當(dāng)前以表面增強(qiáng)激光解析離子化- 飛行時(shí)間質(zhì)譜( SELD I -TOF - MS)技術(shù)為代表的蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)中體現(xiàn)出來(lái)。可能存在以下幾方面的問(wèn)題。一方面是SELD I - TOF - MS技術(shù)自身的限制性,包括敏感性、重復(fù)性以及使用當(dāng)前設(shè)備對(duì)每個(gè)峰值蛋白確認(rèn)的局限性;另一方面是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及對(duì)照組選擇是否恰當(dāng),某個(gè)蛋白組模式反映的是腫瘤的特異性,還是炎癥反應(yīng),或是代謝紊亂等無(wú)法定論;另一方面是不同實(shí)驗(yàn)室結(jié)果可比性、標(biāo)本處理過(guò)程的差異無(wú)法探究。只有這些問(wèn)題得到解決, SELD I - TOF -MS技術(shù)在檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)中才能發(fā)揮革命性作用。 4. 原位分子雜交技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
邵氏分子雜交技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于細(xì)菌和病毒性疾病的鑒別診斷。原位分子雜交是一種可以檢測(cè)組織切片和細(xì)胞涂片中完整細(xì)胞內(nèi)特異性D N A 或R N A 的新技術(shù)。此技術(shù)在病理學(xué)診斷上有廣泛的實(shí)用性, 包括病毒感染的檢測(cè),特異性染色體的鑒別和腫瘤基因的檢查等。原位分子雜交與邵氏分子雜交相比較, 具有自己*的優(yōu)點(diǎn)。*, 原位分子雜交可用常規(guī)石臘切片作檢材, 不要求新鮮組織。甚至長(zhǎng)期存檔的石臘組織塊也能使用。第二, 方法簡(jiǎn)單, 可以省略核酸提取、限制性D N A 內(nèi)切酶處理、電泳分離等復(fù)雜步驟。第三, 可以在普通顯微鏡下直接觀(guān)察細(xì)胞的類(lèi)型和細(xì)胞內(nèi)分子雜交的位點(diǎn)。原位分子雜交技術(shù)已成功地應(yīng)用病毒病的診斷, 包括單純疤疹病毒、乙肝病毒、愛(ài)滋病毒和E B 病毒等。分子雜交檢測(cè)證明, EB病毒與Bu rkit 氏淋巴瘤、何杰金氏病、毛發(fā)樣細(xì)胞白血病有關(guān)。原位分子雜交可以檢測(cè)男性細(xì)胞核中Y 染色體, 女性病人接受男性骨髓移植,在單核細(xì)胞系統(tǒng)中查見(jiàn)Y 染色體是骨髓移植成功的表示. 男性慢性骨髓性白血病病人接受女性骨髓移殖, 在患者骨髓細(xì)胞中查見(jiàn)Y 染色體, 則是白血病殘存的跡象。人類(lèi)正常細(xì)胞中存在腫瘤前基因, 腫瘤前基因活化后可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的發(fā)生。活化腫瘤基因常常伴隨著m R N A 含量的增加, .ljm RNA 的含量則可以用原位分子雜交的方法測(cè)出。原位分子雜交技術(shù)簡(jiǎn)單、操作方便, 費(fèi)用低廉, 靈敏度高, 特異性強(qiáng), 有助于檢查出少數(shù)的腫細(xì)胞和其他有病變的細(xì)胞, 具有良好的實(shí)用性。
5. 分子生物技術(shù)在醫(yī)學(xué)制藥中的應(yīng)用
分子生物技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向是醫(yī)學(xué)制藥的研究與開(kāi)發(fā)。與傳統(tǒng)的化學(xué)合成制藥相比, 它不僅具有針對(duì)性強(qiáng)、療效好、副作用較小的優(yōu)點(diǎn), 同時(shí)對(duì)蛋白質(zhì)藥物改造、提高療效、降低毒性、提高穩(wěn)定性具有重要作用, 并且能夠利用生物系統(tǒng), 將自然界中存在的含量極低的有效生物活性物質(zhì)進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)以及建立起、快速、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便的分子診斷技術(shù)和開(kāi)發(fā)出新藥, 更重要的是可以預(yù)防和治療一些應(yīng)用傳統(tǒng)治療方法無(wú)法克服的疾病。目前這一領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面: 生產(chǎn)基因工程藥物; 生產(chǎn)發(fā)酵工程藥物; 生產(chǎn)核酸類(lèi)藥物; 利用生物系統(tǒng)加工天然藥物; 從海洋生物中純化提取藥物。 6. 分子生物技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用前景
縱觀(guān)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)分子生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展, 其前景是美好的。 伴隨人類(lèi)基因組計(jì)劃的進(jìn)程, 現(xiàn)代生物技術(shù)將會(huì)使現(xiàn)代醫(yī)學(xué)在高技術(shù)的平臺(tái)基礎(chǔ)上飛速發(fā)展, 像當(dāng)年工業(yè)革命一樣, 使人類(lèi)的生活發(fā)生根本性的變化。21 世紀(jì)是分子生物學(xué)繼續(xù)發(fā)展的階段,還有不少技術(shù)熱點(diǎn)正在成熟, 如用轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物來(lái)生產(chǎn)生物工程產(chǎn)品; 基于基因芯片技術(shù)中縮微芯片實(shí)驗(yàn)室等; 隨著分子生物技術(shù)研究的不斷進(jìn)步和應(yīng)用, 隨著多學(xué)科交叉大科學(xué)時(shí)代的到來(lái), 分子生物技術(shù)將日臻完善。可以預(yù)見(jiàn), 在未來(lái)的幾年或幾十年內(nèi), 分子生物技術(shù)將改變醫(yī)學(xué)的研究方式, 革新醫(yī)學(xué)診斷和治療, 從而進(jìn)一步促進(jìn)人類(lèi)健康水平的提高。
參考文獻(xiàn)：
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