生物信息學技術在病原生物學中的應用研究

蒯海濤

摘要：隨著社會的快速發展，生物信息學技術水平也得到了迅猛的提升，在諸多領域發揮出了至關重要的作用。基于生物信息學的重要性，本文主要研究和探討生物信息學這項技術在病原生物學整體領域中的應用情況，并分析它在病原生物學教學方面的應用，希望能夠為相關領域技術的進步和應用范圍的拓展形成一定的幫助。

關鍵詞：生物信息學技術;病原生物學;疫苗研發;致病機制

生物信息學并不是一門單一的技術，它通常會與計算機、數學以及生物學等學科形成緊密的關聯，通過多門知識技術的配合來研究數據資料[1]。因為科學技術在快速發展，病原生物學面臨的發展環境正在發生著變化，尤其是需要處理的信息數量和種類都在增加，通過引入生物信息學技術，有助于加快新藥的研發速度，對致病因素進行更深入研究和更好地鑒定病原生物。

1生物信息學技術在病原生物學中的應用

1.1鑒定寄生蟲

對寄生蟲進行鑒定通常會用到病原生物學知識，這時候就可以運用生物信息學中的蛋白質組學進行研究，能夠使寄生蟲在不同時期的蛋白質成分得以明確。對寄生蟲的成分進行鑒定可以通過蛋白質圖譜來完成，因為圖譜在不同發展階段會呈現出不同的內容。在對“杜氏利什曼”原蟲進行研究、了解其蛋白質組的過程中，得出了很多新的基因結果。通過對不同時期原蟲的蛋白質譜進行分析，能夠形成靶向藥物研究的基礎，從而使抗性藥物得以順利研發，為國內生物藥學領域的進步作出貢獻，造福于人類。

1.2鑒定真菌

基因芯片技術也是生物信息學領域中的一項重要技術，能夠對真菌進行有效的鑒定。這項技術的特點就是高效而精確，通過配合先進的儀器來研究基因信息，所以將這項技術融合在病原生物的研究領域具有很大的發展潛力[2]。一般情況下較多使用Arraypro這一分析軟件，它不僅能夠對基因圖像進行深層次的分析，而且能夠對各種類型的基因數據進行快速的處理。當需要分析人類皮膚表面的病原真菌時，可以用到“DNA微列陣”的手段，它是生物信息學中的一項先進技術，然后配合Prism以及Arraypro軟件對相近范圍內的數據進行全面鑒定。在鑒定真菌的幾種方式中，這個途徑能夠獲得90%以上的準確率。

1.3在新藥物研發以及疾病診斷方面的應用

生物信息學的相關技術在當前階段越來越多地運用在診斷病癥和研發新藥的領域。比如以流感疫苗的研究為例，要有效防御病毒需要在適當時間及時將疫苗株進行更新，而通過生物信息學技術可以對疫苗株進行準確的分析，通過分析研究獲得基礎的理論體系，結合抗原所具有的特點和讀出增值率進行相應的計算和預測，通過得出的結果實現疫苗功效的提高[3]。另一方面，對于血吸蟲病的治療現在主要是使用藥物和疫苗接種的方式，而這兩種方法也是相比較而言治愈率最高的，分布了蟲體的表膜蛋白對于疫苗和藥物的使用來說是關鍵的靶標。在分析研究的過程中，一些專家通過免疫蛋白質組學和生物信息學相關技術，結合微陣列技術，搜尋免疫原性蛋白質和可能存在的靶抗原，從而得到療效更好的新疫苗和新藥物。

1.4在探究致病原因中的應用

對致病原因的研究也可以借助生物信息學技術，最關鍵的兩個研究對象是細菌分泌系統和毒力島。針對后者主要是通過這項技術中的“微陣列”來對蛋白質進行綜合性的鑒定，明確其基因組，結合先進的PAIDB軟件，有效預測毒力島信息。在深入的分析之后，得出沙門菌和某種伴侶蛋白之間存在的密切聯系，這個結果可以為沙門菌毒力島的研究工作形成重要的參考價值。

2生物信息學技術在病原生物學教學中的應用

2.1增加教學實驗

教師在講授生物信息學技術的過程中若是想獲得更好的教學效果，使學生能夠真正掌握專業知識并能夠做到學以致用，那么應該利用課堂時間帶領學生多進行實驗，畢竟真理需要在實踐中得到檢驗。提高教學實驗的頻率能夠令理論知識得到更為生動直觀的展示，有助于學生對這門學科產生濃厚的學習興趣，更加積極主動地去學習學科知識[4]。教師要注意引導學生積極參與實驗整個過程，并且鼓勵他們發揮創新精神，從而提升課堂教學質量。

2.2強化各學科知識的相互滲透

通過對這一學科實際教學活動的觀察，發現不少教師習慣于將基本理論與技術方法進行分離，這樣的結果會令學生難以將理論知識熟練運用在實踐中。所以，教師要注意改進教學方式，加強學科知識和技術不同領域的相互滲透，把課本知識與實際手法緊密結合起來，幫助學生更好地進行掌握，通過結合有關的其他學科知識進行融會貫通，提高專業學習的實效，進而提升學生對生物信息相關知識的學習興趣。

結語

總而言之，隨著全球科技的不斷進步，生物信息學技術也得到了迅速的發展，相關知識和技術在各行各業的運用范疇也更加廣闊，尤其在病原生物學方面呈現出越來越重要的價值。在這項先進技術的助力下，人們能夠獲得有關于病原生物疾病更多的信息，形成此類疾病預防和治療的重要基礎，從而對防治效果的提高起到關鍵性的推動作用，達到理想的應用效果。

參考文獻

[1]齊安智.計算機算法在生物信息學中的應用研究[J].中國新通信，2018，20（02）：171.

[2]周利民.淺析生物信息學技術在病原生物學教學中的應用[J].世界最新醫學信息文摘，2017，17（89）：246.

[3]高潔，張雷.生物信息學技術在病原生物學中的應用[J].中國病原生物學雜志，2015，10（01）：88-90+96.

[4]魏霖靜，陳蕾.云計算技術在生物信息學中的應用[J].信息與電腦（理論版），2014（18）：122-123.