分子生物學和免疫學的前沿領域研究

1、1分子生物學和免疫學的一些前沿領域研究的新技術和新方法一、分子生物學1基因組學和后基因組學的研究人類基因組研究計劃（HumanGenomicProjectHGP）于1990年正式開始實施，主要科學目標是研究基因組的結構，繪制遺傳連鎖圖、物理圖、序列圖和轉錄圖。近年來寄生蟲基因組的研究已經(jīng)開始，其中瘧原蟲和溶組織阿米巴基因組計劃已宣布全部完成。血吸蟲，包蟲等還在進行中。主要內容有新基因的發(fā)現(xiàn)，物理圖譜的制作，cDNA微型矩陣的制作，線粒體

2、基因的測序以及生物信息學的研究等。應用于血吸蟲基因組計劃研究采用的主要技術有熒光原位雜交（FISH），表達序列標簽（EST），DNA芯片微陣技術（chipmicroarray）。隨著基因組計劃的即將完成，目前已開始進入“后基因組學”時代，即識別和鑒定基因組的功能信息。后基因組學研究內容主要有：基因的識別和鑒定以及基因功能信息的提取和鑒定。目前識別基因的生物學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)可表達序列標簽（EST

3、）。③對染色體特異性cos進行直接的cDNA選擇。④根據(jù)CpG島。⑤差異顯示及相關原理。⑥外顯子捕獲及相關原理。⑦DNA微芯片技術。該技術可用于任何位點基因突變、缺失和插入等的鑒定，感染性疾病和腫瘤的檢測，易患傾向基因的檢測，新基因的發(fā)現(xiàn)，基因作圖和基因表達研究等方向。DNA芯片技術在蚊蟲抗性基因和瘧原蟲耐藥基因的研究等項目中已經(jīng)應用。⑧基因組掃描。⑨突變檢測體系?；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繪制基因表達譜，采用微點陣技術（microarray）、定量PCR、原位雜交及計算機參與，用于定量分析基因表達水平。③基因敲除（geneknockout）或轉基因動物的建立，用以檢測模式生物的生物學功能改變，這是了解特定基因功能的重要途徑之一。④探測蛋白質水平、修飾狀態(tài)和相互作用。采用雙向凝膠電泳和質譜法相結合，并通過蛋白質數(shù)據(jù)庫比較的方法識別蛋白質片段，檢測磷酸化和糖基化二級修飾。采用DNA靶檢測技術，構建基因

5、組相互作用圖。采用X線衍射技術和核磁共振技術對蛋白質進行空間構型分析，以研究蛋白質結構與功能的關系，并判斷相關基因的結構與功能關系。采用顯微鏡定位定量技術和FISH、Confocal等新技術對蛋白質的結構與功能及相互作用進行分析，以了解基因的結構與功能的關系。3酰肌醇化蛋白，GPI(glycosylphosphatidylinositol)，在曼氏血吸蟲Sm23成蟲表膜以及許多原蟲表面抗原，如錐蟲表膜抗原變異體（VSG）、瘧原蟲裂殖體的

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。曼氏血吸蟲循環(huán)陰極抗原（CCA）存在N糖苷鏈，而循環(huán)陽極抗原(CAA)不存在N糖苷鏈。曼氏血吸蟲雄蟲合成的糖蛋白含有O糖苷鏈。開展糖生物學研究，首先要檢測糖復合物的存在并進行組分分析，糖復合物的檢測包括糖部分和非糖部分。糖類的檢測比蛋白質和核酸更為復雜，這是因為糖類沒有特征的吸收光譜，不能用分光光度法進行檢測。糖類的檢測通常都是利

7、用特殊的化學反應使糖類顯色，然后再比色測定。但是即使是簡單的單糖因其所含羥基的不同和其它取代基的存在，也無法用統(tǒng)一方法進行檢測。要了解糖復合物的結構和功能以及進一步研究其合成和調控，還需應用糖復合物的分離純化技術，對其組成分析和測定后方可測定各個組分的結構，不但要測定糖鏈的結構，還需了解糖鏈和非糖部分的連接情況，尤其是糖蛋白。糖類復合物和其它生物分子一樣，只有在和其它分子相互作用時，才能體現(xiàn)它們的功能，因此功能研究應包括糖鏈的相互作用以

8、及作用中的其它非糖類的重要成分。最終可用改造糖鏈結構和糖基化工程制備糖復合物。這一方面的研究雖然剛剛起步，但發(fā)展趨勢令人注目，為糖復合物的疫苗和藥物研制提供了一條新途徑。二、免疫學近30年來，免疫學獲得巨大發(fā)展，并取得了許多突破性成果。免疫學對寄生蟲學的滲透和交叉又推動了寄生蟲病防治工作，在寄生蟲病免疫學診斷和疫苗研究以及寄生蟲感染的免疫病理研究方面均取得重大成果。這里簡單介紹近年來新發(fā)展的一些免疫學技術和方法。1細胞因子測定隨著越來越