分子生物學(xué)和免疫學(xué)的前沿領(lǐng)域研究

1、1分子生物學(xué)和免疫學(xué)的一些前沿領(lǐng)域研究的新技術(shù)和新方法一、分子生物學(xué)1基因組學(xué)和后基因組學(xué)的研究人類(lèi)基因組研究計(jì)劃（HumanGenomicProjectHGP）于1990年正式開(kāi)始實(shí)施，主要科學(xué)目標(biāo)是研究基因組的結(jié)構(gòu)，繪制遺傳連鎖圖、物理圖、序列圖和轉(zhuǎn)錄圖。近年來(lái)寄生蟲(chóng)基因組的研究已經(jīng)開(kāi)始，其中瘧原蟲(chóng)和溶組織阿米巴基因組計(jì)劃已宣布全部完成。血吸蟲(chóng)，包蟲(chóng)等還在進(jìn)行中。主要內(nèi)容有新基因的發(fā)現(xiàn)，物理圖譜的制作，cDNA微型矩陣的制作，線粒體

2、基因的測(cè)序以及生物信息學(xué)的研究等。應(yīng)用于血吸蟲(chóng)基因組計(jì)劃研究采用的主要技術(shù)有熒光原位雜交（FISH），表達(dá)序列標(biāo)簽（EST），DNA芯片微陣技術(shù)（chipmicroarray）。隨著基因組計(jì)劃的即將完成，目前已開(kāi)始進(jìn)入“后基因組學(xué)”時(shí)代，即識(shí)別和鑒定基因組的功能信息。后基因組學(xué)研究?jī)?nèi)容主要有：基因的識(shí)別和鑒定以及基因功能信息的提取和鑒定。目前識(shí)別基因的生物學(xué)手段主要基于以下原理和思路：①根據(jù)已知基因序列資料。②根據(jù)可表達(dá)序列標(biāo)簽（EST

3、）。③對(duì)染色體特異性cos進(jìn)行直接的cDNA選擇。④根據(jù)CpG島。⑤差異顯示及相關(guān)原理。⑥外顯子捕獲及相關(guān)原理。⑦DNA微芯片技術(shù)。該技術(shù)可用于任何位點(diǎn)基因突變、缺失和插入等的鑒定，感染性疾病和腫瘤的檢測(cè)，易患傾向基因的檢測(cè)，新基因的發(fā)現(xiàn)，基因作圖和基因表達(dá)研究等方向。DNA芯片技術(shù)在蚊蟲(chóng)抗性基因和瘧原蟲(chóng)耐藥基因的研究等項(xiàng)目中已經(jīng)應(yīng)用。⑧基因組掃描。⑨突變檢測(cè)體系?；蚬δ苄畔⒌奶崛】刹扇∠铝蟹椒ǎ孩倮L制基因圖，包括所有的基因及等位基因

4、，系統(tǒng)鑒定基因突變體。②繪制基因表達(dá)譜，采用微點(diǎn)陣技術(shù)（microarray）、定量PCR、原位雜交及計(jì)算機(jī)參與，用于定量分析基因表達(dá)水平。③基因敲除（geneknockout）或轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的建立，用以檢測(cè)模式生物的生物學(xué)功能改變，這是了解特定基因功能的重要途徑之一。④探測(cè)蛋白質(zhì)水平、修飾狀態(tài)和相互作用。采用雙向凝膠電泳和質(zhì)譜法相結(jié)合，并通過(guò)蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)比較的方法識(shí)別蛋白質(zhì)片段，檢測(cè)磷酸化和糖基化二級(jí)修飾。采用DNA靶檢測(cè)技術(shù)，構(gòu)建基因

5、組相互作用圖。采用X線衍射技術(shù)和核磁共振技術(shù)對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行空間構(gòu)型分析，以研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，并判斷相關(guān)基因的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系。采用顯微鏡定位定量技術(shù)和FISH、Confocal等新技術(shù)對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能及相互作用進(jìn)行分析，以了解基因的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。3酰肌醇化蛋白，GPI(glycosylphosphatidylinositol)，在曼氏血吸蟲(chóng)Sm23成蟲(chóng)表膜以及許多原蟲(chóng)表面抗原，如錐蟲(chóng)表膜抗原變異體（VSG）、瘧原蟲(chóng)裂殖體的

6、表面抗原和蛋白酶中均已檢出。目前研究較多的是糖蛋白，蛋白中的糖鏈和肽鏈的連接方式有兩種：N糖苷鍵和O糖苷鍵。曼氏血吸蟲(chóng)循環(huán)陰極抗原（CCA）存在N糖苷鏈，而循環(huán)陽(yáng)極抗原(CAA)不存在N糖苷鏈。曼氏血吸蟲(chóng)雄蟲(chóng)合成的糖蛋白含有O糖苷鏈。開(kāi)展糖生物學(xué)研究，首先要檢測(cè)糖復(fù)合物的存在并進(jìn)行組分分析，糖復(fù)合物的檢測(cè)包括糖部分和非糖部分。糖類(lèi)的檢測(cè)比蛋白質(zhì)和核酸更為復(fù)雜，這是因?yàn)樘穷?lèi)沒(méi)有特征的吸收光譜，不能用分光光度法進(jìn)行檢測(cè)。糖類(lèi)的檢測(cè)通常都是利

7、用特殊的化學(xué)反應(yīng)使糖類(lèi)顯色，然后再比色測(cè)定。但是即使是簡(jiǎn)單的單糖因其所含羥基的不同和其它取代基的存在，也無(wú)法用統(tǒng)一方法進(jìn)行檢測(cè)。要了解糖復(fù)合物的結(jié)構(gòu)和功能以及進(jìn)一步研究其合成和調(diào)控，還需應(yīng)用糖復(fù)合物的分離純化技術(shù)，對(duì)其組成分析和測(cè)定后方可測(cè)定各個(gè)組分的結(jié)構(gòu)，不但要測(cè)定糖鏈的結(jié)構(gòu)，還需了解糖鏈和非糖部分的連接情況，尤其是糖蛋白。糖類(lèi)復(fù)合物和其它生物分子一樣，只有在和其它分子相互作用時(shí)，才能體現(xiàn)它們的功能，因此功能研究應(yīng)包括糖鏈的相互作用以

8、及作用中的其它非糖類(lèi)的重要成分。最終可用改造糖鏈結(jié)構(gòu)和糖基化工程制備糖復(fù)合物。這一方面的研究雖然剛剛起步，但發(fā)展趨勢(shì)令人注目，為糖復(fù)合物的疫苗和藥物研制提供了一條新途徑。二、免疫學(xué)近30年來(lái)，免疫學(xué)獲得巨大發(fā)展，并取得了許多突破性成果。免疫學(xué)對(duì)寄生蟲(chóng)學(xué)的滲透和交叉又推動(dòng)了寄生蟲(chóng)病防治工作，在寄生蟲(chóng)病免疫學(xué)診斷和疫苗研究以及寄生蟲(chóng)感染的免疫病理研究方面均取得重大成果。這里簡(jiǎn)單介紹近年來(lái)新發(fā)展的一些免疫學(xué)技術(shù)和方法。1細(xì)胞因子測(cè)定隨著越來(lái)越