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细菌遗传变异研究的实际意义



录入时间:2011-8-18 9:13:02 来源:动物微生物学

 

以细菌进行遗传学研究,不仅可揭示细菌本身的许多遗传变异规律,而且推动整个分子遗传学的迅速发展。在微生物学领域内,细菌遗传变异的研究也有助于对其他有关问题的了解和发展,例如帮助了解微生物的起源和进化,微生物结构与功能的关系,原核生物性状的调节控制,以及推动微生物分类学的深入发展。

在实践方面,细菌遗传变异的研究在以下若干方面具有重大的实用意义。

(一)疾病诊断

在临床细菌学检查工作中,要作出正确的诊断,不但要熟悉细菌的典型特性,还要了解细菌的变异规律和变异现象,这对于临床分离菌的鉴定与疾病诊断具有重要意义。

(二)疾病预防和治疗

由于抗生素的广泛使用,细菌可发生变异而形成对该药物的耐性,或形成必须有该药物才方能生长的赖药性(drug dependence)。所以,在治疗细菌疾病用药时,应选择敏感的抗菌药物,并应防止耐药菌株的扩散。

菌苗接种是使机体建立特异性免疫,预防传染性疾病的有效措施,弱毒菌苗株都是病原菌的减毒变异株,有较好的免疫效果。可通过人工致弱的方法获得弱毒疫苗菌株。目前菌苗的研究,进一步应用变异的原理,通过基因工程技术改变决定毒力的基因,获得符合既定目标的变异株,以更有效地制备理想的菌苗。

(三)基因工程

基因工程是用人工方法将所需要的某一供体生物的目的基因DNA片段提取出来,在离体的条件下用适当的工具酶切割,将它与载体(vector)DNA分子连接构建重组载体,再将其导入某一易生长、繁殖的受体细胞中,让外源遗传物质受体细胞中进行正常的复制和表达,从而获得新的产物。

基因工程的主要操作步骤有:(1)目的基因分离。(2)目的基因与载体DNA的体外重组,形成一个完整的有复制能力的嵌合体(chimaera)。(3)重组载体导入受体细胞,通常用转化的方法,导入能容纳外源载体的受体细菌。(4)复制与表达。重组载体在受体细胞内必须自主复制而获得扩增,以表达目的基因特有的遗传性状或产物,使之成为“工程菌”。如将人胰岛素的人工合成基因组合到大肠杆菌的质粒上,然后再转移至菌体内,生产出胰岛素。近年来,应用微生物的遗传工程获得如脑啡肽、卵清蛋白、干扰素等,极大地改进了这些生物制剂的生产工艺。应用基因工程技术来使细菌表达病毒的抗原成分,用以制备新型诊断试剂或疫苗,或用一种细菌表达出二种细菌的抗原,制备多价菌苗等。

 

 

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