PCR技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域
PCR技術(shù)是模擬體內(nèi)DNA的天然復(fù)制過(guò)程,在體外擴(kuò)增DNA分子的一種分子生物學(xué)技術(shù),主要用于擴(kuò)增位于兩段已知序列之間的DNA區(qū)段。 PCR技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域:
一、生命科學(xué)
1、人類基因組計(jì)劃 隨著的PCR日臻完善,科學(xué)家于2003年在完成的人類基因組“工作框架圖”的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)整理、分類和排列后得到的更加準(zhǔn)確、清晰、完整的基因組圖譜。這是對(duì)人類基因組基本面貌的首次揭示,表明科學(xué)家們開始部分“讀”出人類生命“天書”所蘊(yùn)涵的內(nèi)容。
2、后基因組計(jì)劃 人類基因組DNA序列圖譜完成后,鑒定基因組多態(tài)性及其單倍型以及尋找其在生物和醫(yī)學(xué)應(yīng)用中重要成為人們關(guān)心的熱點(diǎn)。以研究基因功能為核心的“后基因組時(shí)代”已經(jīng)來(lái)臨,大規(guī)模的結(jié)構(gòu)基因組、蛋白質(zhì)組以及藥物基因組的研究計(jì)劃已經(jīng)成為新的熱點(diǎn)。
3、物種的分類、進(jìn)化及親緣關(guān)系 可以進(jìn)行物種進(jìn)化的保守性分析及物種多態(tài)性分析、物種鑒定。
二、醫(yī)藥
1、疾病的診斷和治療 遺傳性疾?。喝绲刂泻X氀㈢牭稜罴?xì)胞貧血、凝血因子缺乏等有遺傳傾向的疾病,尤其是老年性疾病,如糖尿病、高血脂癥、甚至腫瘤中的一部分,均可預(yù)測(cè);癌基因的檢測(cè)和診斷:檢測(cè)惡性腫瘤的標(biāo)記物來(lái)診斷癌癥等疾??;利用基因治療方法治療腫瘤性疾病。
2、致病病原體的檢測(cè) 檢測(cè)范圍包括細(xì)菌、病毒(SARS及禽流感病毒H5N1等)、原蟲及寄生蟲、霉菌、立克次體、衣原體和支原體等一切微生物。檢測(cè)的靈敏度和特異性都遠(yuǎn)高于當(dāng)前的免疫學(xué)方法,所需時(shí)間也已達(dá)到臨床要求,這對(duì)于難于培養(yǎng)的病毒(乙肝),細(xì)菌(如結(jié)核、厭氧菌)和原蟲(如梅毒螺旋體)等來(lái)說(shuō)尤為適用。
3、DNA指紋、個(gè)體識(shí)別(DNA身份證)、親子關(guān)系鑒別和法醫(yī)物證 可以用一根頭發(fā)、一個(gè)細(xì)胞、一個(gè)精子來(lái)完成上述工作,這一領(lǐng)域也已發(fā)展到骨髓或臟器移植配型。
4、生物工程制藥 許多藥物可通過(guò)工程菌和細(xì)胞來(lái)大量生產(chǎn),如干擾素、白介素、促紅細(xì)胞生長(zhǎng)素等藥物。
5、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥及疾病模型 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物與醫(yī)學(xué)及生物醫(yī)藥研究的關(guān)系越來(lái)越密切。近年來(lái),各種人類疾病轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型不斷建立。如轉(zhuǎn)基因動(dòng)物在遺傳病、心血管疾病、腫瘤、高血壓病、病毒性疾病、異種移植、輸血醫(yī)學(xué)、藥理學(xué)研究中的應(yīng)用;利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物-乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物蛋白,好比在動(dòng)物身上建“藥廠”,可以從動(dòng)物乳汁中源源不斷地獲得具有穩(wěn)定生物活性的基因產(chǎn)品。這是一種全新的藥物生產(chǎn)模式,具有投資成本低,藥物研制周期短和經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)。
三、農(nóng)業(yè)科學(xué)
1、轉(zhuǎn)基因植物 按其功能主要分提高產(chǎn)量、抗病力、抗除草劑、改良品質(zhì)和發(fā)育調(diào)節(jié)。如:大豆、玉米、馬鈴薯、番茄等。
2、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 在農(nóng)業(yè)方面,主要在改良畜禽生產(chǎn)性狀,提高畜禽抗病力及利用轉(zhuǎn)基因畜禽生產(chǎn)非常規(guī)畜產(chǎn)品。
四、考古學(xué)及歷史事件解讀利用人類短串聯(lián)重復(fù)STR-PCR技術(shù),研究人類種族的遺傳多態(tài)性,效果非常穩(wěn)定。目前此技術(shù)已廣泛用于生物考古、種系發(fā)育、民族學(xué)、人類學(xué)和考古學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域中。
五、衛(wèi)生安全
1、食品微生物的檢測(cè) 傳統(tǒng)的致病菌檢測(cè)首先經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的培養(yǎng),費(fèi)時(shí)費(fèi)力,應(yīng)用PCR技術(shù)則非常迅速、準(zhǔn)確。主要用于:食品致病菌的檢測(cè),如肉毒唆菌等;乳酸菌的檢測(cè);水中細(xì)菌指標(biāo)測(cè)定。
2、轉(zhuǎn)基因食品的檢測(cè) 目前世界轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)有100多物種,大多數(shù)已經(jīng)用于食品。轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人體健康的危害及對(duì)生態(tài)的影響也日受世界廣泛的重視,因此對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的檢測(cè)成為控制其泛濫的一種手段。
3、動(dòng)、植物檢疫 靈敏、特異、快速診斷檢測(cè)方法是我國(guó)進(jìn)出口口岸的門衛(wèi),檢查出入國(guó)門的人員、動(dòng)、植物(種畜、種籽)等是否攜帶烈性傳染?。ò獭?dòng)物病毒、植物病毒等)病原體,食品、飼料等是否帶沙門氏菌等均需要基因診斷手段將這些病菌拒之于國(guó)門之外,是提高我國(guó)綜合國(guó)力的必要保證。