浅谈分子生物学发展期中论文_分子生物学期末论文

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浅谈分子生物学的未来发展

摘要：在生命科学飞速发展的时代里，分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性，生命活动的一致性，是生物学范围内所有学科在分子水平上的统一，分子生物学是目前自然学科中进展最迅速、最具活力的领域之一，本文在分析分子生物学的现状基础上浅谈分子生物学的未来发展里比较感兴趣的几方面，其中包括医学方面中，RNA干扰技术从基因水平上进行基因诊断和基因治疗和Micro RNA（Mi RNA）对治疗肿瘤疾病的研究进展，同时还有在基因工程方面转基因动植物的培育里对DNA重组技术的研究。

关键字：分子生物学，RNA干扰技术，Micro RNA，肺癌靶向治疗

在生命科学飞速发展的时代里，分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性，生命活动的一致性，是生物学范围内所有学科在分子水平上的统一，分子生物学是目前自然学科中进展最迅速、最具活力的领域之一。要谈分子生物学的未来发展，首先就分子生物学的现状来看，分子生物学的发展及其在临床医学上的应用已经走过了半个多世纪的路程，目前在医学院校和省级以上的医院均建立了临床分子生物学实验室。随着分子生物学的兴起，分子生物学渗入到各个分支学科中，比如在发育生物学产生了分子发育生物学;与细胞生物学关系密切,已形成一门新的分子细胞生物学，许多细胞生物学问题如细胞分裂、细胞骨架、细胞因子的研究都进入了分子水平;与免疫学结合,产生了分子免疫学；与病理学结合,产生了分子病理学。因为分子生物学的广泛渗透与应用，推动了分子生物学对生命现象和本质的研究不断深入和扩大，其发展也为其他相关科学提出了许多新的研究课题，开辟了许多新的研究领域，所以在分子生物学的未来发展中，前景是相当可观的。

在医学方面，生物学的一些重大问题，比如癌、艾滋病、遗传病激增（从400种到4000种），一直没有获得解决。对于癌症，癌症是人体中一部分生长、增殖和分化失去控制的细胞。癌细胞具有脱分化、癌异质型性(DNA、蛋白质或量的增加)、无限增殖性、浸润性、癌DNA、蛋白质高螺旋化、甲基化、它失去接触抑制、对生长因子需求降低、细胞骨架紊乱、细胞表面和黏附性质改变等主要特征。在针对癌物质变化的研究中，从分子上入手对癌物质进行透彻了解，会揭开新一轮的癌症治愈革命。

RNA干扰的发现是一大壮举，近几年来一直成为分子生物学研究的热点问题之一。21世纪初，人类完成了基因组计划，破译人类全部的遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面认识自我。因此，很多疾病的病因也将揭开神秘的面纱，这位这些疾病的基因诊断和基因治疗奠定了基础。因此，利用RNA干扰技术抑制基因组的基因表达的技术手段，有可能在基因治疗方面开辟一条心的途径，克服医学上许多疑难杂症，例如，病毒性疾病，肿瘤心血管疾病和遗传性疾病。在癌症研究中，通过shRNA表达载体成功抑制了成年大鼠脑癌细胞，同时对RNAi远程基因沉默进行了非常有益的探索。RNAi干扰的进展给研究很多启示,我们可以通过构建RNA干扰系统来下调相关基因的表达，从而研究该基因的功能或者用于基因治疗。以往，我们如果想下调一个基因的表达往往要使用核酶、定点突变。这些方法与RNAi技术相比，有很多缺陷；此外，RNAi干扰还表现出极大的应用前景，我们可以研究肿瘤细胞，制备相应的RNA，对肿瘤细胞的相关关键基因进行干扰，从而抑制肿瘤细胞的扩散。

最新的实验结果表明，RNAi技术用于抑制肿瘤生长因子的表达可以抑制动物模型的肿瘤生长，并已经应用于快速鉴别新的肿瘤靶目标，所以这项技术在肿瘤的基因治疗七有光明的应用前景。再则，肿瘤是多基因、多因素疾病，单个癌基因的抑制往往很难达到治疗效果。RNAi技术能够同时抑制多个不同基因，而且抑制效果互不干扰。

尽管目前对这项功能强大的技术已经有深入的了解，新的结果不断涌现，但RNAi技术应用与肿瘤的基因治疗还需要进一步探索，相关问题有dsRNA序列的不同而产生不同抑制疗效，不同的mRNA对RNAi的敏感性不同及大于30个bp的dsRNA可导致非特异性反应等。虽然如此，因RNAi在基因特异性治疗方面的突出优势，使其在肿瘤的基因治疗方面将会具有更加广阔的应用前景。

还有，近年来，关于miRNA(Micro RNA简写)的研究新进展很多，我在中国肿瘤生物治疗杂志中有个较为感兴趣的研究进展，miRNA是一类内源性、非编码的单链小分子RNA，作用广泛，参与生命活动的一系列重要进程，并与肿瘤的发生发展密切相关。最近研究表明，大多数肿瘤细胞可利用miRNAs调节细胞凋亡，从而导致肿瘤形成或被抑制。比如，某些miRNAs上调抗凋亡基因，从而抑制肿瘤细胞的凋亡；而另外一些miRNAs则可以下调抗凋亡基因而促进肿瘤细胞凋亡

miRNA let-7是最早发现之一，在哺乳动物中调节多种细胞增殖，且在细胞周期调节中起关键作用，miRNA let-7与人类多种癌症的发生有关，其中与肺癌的关系最为密切，miRNA let-7在肺癌中表达显著降低，在非小细胞肺癌中尤为多见，其低表达可能与肿瘤预后不良有关，而高表达则直接抑制肺癌生长，miRNA let-7作为肿瘤抑制因子负性调控多种癌基因，同时也负性调控多种细胞周期调节因子，在肺癌组织中起到了肿瘤抑制因子的作用，有望成为肺癌基因治疗和预后判断的一个新靶标。

尽管大量研究表明，miRNA表达改变与多种肿瘤发生关系密切,但目前利用miRNA作为肿瘤基因诊断指标，尚缺乏一套成熟的判断标准。而通过导人外源miRNA或抑制细胞内miRNA表达,从而实现抑制癌基因或上调抑癌基因表达目的的基因治疗,也由于靶向性、安全性和有效性等问题,使基因治疗研究面临重重困难。尽管如此,作为一类新型分子标记物，miRNA在肺癌发生发展、基因诊断和基因治疗中的应用价值仍然是今后研究的热点。

除了医学的疾病，动植物方面转基因动植物的培育也是一大重点研究方向，尤其是转基因食品一直都是热题。对转基因食品的限制，以及对转基因动植树技术的审慎，意味着人类已经意识到，DNA重组技术是对人类和其他生物的基因组即遗传内环境的破坏。这与世界的科技进步对整个地球大环境的破坏一样：我们在获得现实利益的同时，可能要承受未来无法预料的灾难。因此，在进行基因工程的同时，我们必须考虑到维持体内基因环境的平衡。这是21世纪的一个新课题，是一大新的挑战与机遇。

[1]随着生物科学的众多分支学科也将在更高层次上实现理论的大综合，分子生物学技术将会进一步普及，21世纪分子生物学的发展将进入一个新时代。

参考文献：

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