淺析科學領域中分子生物學的應用

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，尤其是在醫學領域、環境治理領域，分子生物學發揮著重要的作用。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，發現其中的各種規律，揭示生命現象，讓人們對生物界有更加深刻的認識。分子生物學在醫學、環境等科學領域中的應用，能夠提高醫學水平，改善人們的生存環境，促進人類社會的可持續發展。

1 主要應用方法

伴隨著分子生物學的發展，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 在環境檢測和治理中的應用

分子生物學在環境檢測中的應用，主要是對環境中的致病微生物、環境污染物進行檢測。致病微生物都有其獨特的序列，根據序列的不同，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境中的致病微生物。在對環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，能夠節約環境監測的時間，還能提高污染物的檢測效率。比如，酶聯免疫反應就可對農藥殘留進行分析，能夠對環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，如多氯聯苯、多環芳化物等。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酵。

2.2 在醫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，轉基因器官培養技術在其中發揮著重要的作用，能夠使中藥藥材中次生代謝物質的培養得到有效的減少，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，分子生物學在環境檢測和治理、醫學疾病診斷和中藥研究中的應用，能夠提高我國的醫學水平，優化人們的生存環境，從而促進人類社會的進步。

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