DNA測(cè)序技術(shù)發(fā)展對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)學(xué)發(fā)展的思考

汪 勇，張 麗

（貴州省羅甸縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，貴州 羅甸 550100）

生物技術(shù)的使用是現(xiàn)階段人類(lèi)文明與科技發(fā)展的重要里程碑，也是我們醫(yī)學(xué)領(lǐng)域不斷取得突破的重要工具與手段，我們從多個(gè)角度分析宏觀層面與微觀層面上的技術(shù)聯(lián)系，從而尋求發(fā)現(xiàn)更加深刻的生命發(fā)展規(guī)律，逐漸構(gòu)建以細(xì)胞與基因?yàn)榛A(chǔ)的生命科學(xué)發(fā)展形式，其本質(zhì)上帶來(lái)的不僅僅為我們揭示生命現(xiàn)象以及生物科學(xué)的特點(diǎn)，在某種程度上已經(jīng)逐漸形成了系統(tǒng)化的生物學(xué)，并與醫(yī)學(xué)方面形成了穩(wěn)定的內(nèi)在聯(lián)系，基因組序列具有的遺傳信息是目前動(dòng)物科學(xué)應(yīng)用方面的重要理論基礎(chǔ)，而DNA測(cè)序技術(shù)也因此得到了全面普及，在很大程度上推動(dòng)了現(xiàn)代生物學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 DNA測(cè)序技術(shù)的發(fā)展

早在 1953年，外國(guó)科學(xué)家Whitfeld就在研究過(guò)程中推出了多聚核苷酸的序列分析與測(cè)定形式，其測(cè)序方式以化學(xué)降解作為基礎(chǔ)，充分分析了不同DNA序列包含的信息數(shù)量。在1977年，Gilbert在研究的過(guò)程中，聯(lián)合Sanger的研究?jī)?nèi)容推出了雙脫氧鏈終止測(cè)序法，這種方法與多聚核苷酸的測(cè)序方式組成了第一代的DNA測(cè)序技術(shù)與方法，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，考慮到雙鏈DNA分子的特性，通過(guò)化學(xué)試劑的處理方式，運(yùn)用同位素對(duì)切口位置進(jìn)行標(biāo)記，從而在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中完成測(cè)序過(guò)程。此外，至今依然在使用的DNA測(cè)序技術(shù)為雙脫氧鏈終止法，這種方法為基礎(chǔ)建立的測(cè)序儀也能夠有效對(duì)單鏈DNA以及其包含的聚合酶實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定分析，從而構(gòu)建新的多核苷酸鏈，分析過(guò)程中運(yùn)用化學(xué)試劑聚丙烯酰胺凝膠進(jìn)行處理之后，通過(guò)放射性自顯影的方式確定測(cè)序結(jié)果，此時(shí)得到的結(jié)果僅僅為DNA堿基序列。經(jīng)過(guò)測(cè)序技術(shù)的不斷發(fā)展，新型的HGP計(jì)劃的也帶來(lái)了更加經(jīng)濟(jì)有效的第二代測(cè)序技術(shù)，其相比第一代測(cè)序技術(shù)在原理以及技術(shù)方面都實(shí)現(xiàn)了充分的提升，并且能夠在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)百萬(wàn)數(shù)量DNA片段的測(cè)序分析，相比第一代的應(yīng)用效果更高，穩(wěn)定性更強(qiáng)，經(jīng)過(guò)測(cè)試之后確定其測(cè)序通量有了全面提升，在學(xué)術(shù)界又將第二代測(cè)序技術(shù)稱之為高通量測(cè)序技術(shù)。

2 DNA測(cè)序技術(shù)在動(dòng)物科學(xué)研究上的應(yīng)用

早在1990年，英、法、德、美、日、中六國(guó)科學(xué)家共同努力，完善了人類(lèi)基因組的測(cè)序工作。人類(lèi)基因組的測(cè)序計(jì)劃預(yù)期在2005年正式完成，其目標(biāo)是分析人類(lèi)體內(nèi)大約有10萬(wàn)個(gè)不同了類(lèi)型的基因序列，并制定出相關(guān)的人類(lèi)基因圖譜以及數(shù)據(jù)。根據(jù)人類(lèi)基因組測(cè)序計(jì)劃的分析表明，其對(duì)于人類(lèi)醫(yī)學(xué)技術(shù)的提升是長(zhǎng)遠(yuǎn)而偉大的，通過(guò)HGP的工作，能夠幫助相關(guān)研究人員以及科學(xué)家充分認(rèn)識(shí)人類(lèi)在發(fā)展過(guò)程中生長(zhǎng)與發(fā)育的相關(guān)規(guī)律，從基因?qū)用嫔洗_定不同個(gè)體與種屬之間的差異性。我國(guó)在2007年首次宣布成功完成中國(guó)人基因組序列分析，稱之為“炎黃一號(hào)”計(jì)劃，其囊括了全球20億黃種人的基因序列圖，在當(dāng)時(shí)成為了基因組科學(xué)中的重要成就，并且對(duì)于人類(lèi)遺傳信息的分析中，有著較強(qiáng)的參考意義。因此，隨著現(xiàn)階段DNA測(cè)序技術(shù)不斷發(fā)展，在實(shí)際測(cè)序過(guò)程中投入的經(jīng)濟(jì)成本不斷降低，實(shí)際工作效率有著全面提升，對(duì)于動(dòng)物方面的DNA測(cè)序計(jì)劃逐漸接近事實(shí)，西方發(fā)達(dá)國(guó)家為了全面提升自身的醫(yī)學(xué)實(shí)力，已經(jīng)著手開(kāi)展了在改良動(dòng)物以及生物技術(shù)等領(lǐng)域的DNA測(cè)序技術(shù)應(yīng)用。

2010年，“千種動(dòng)植物基因組計(jì)劃”正式應(yīng)用，其根本目標(biāo)就是建設(shè)一個(gè)全球范圍內(nèi)的大型動(dòng)植物基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，并且在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)人類(lèi)對(duì)物種的進(jìn)一步分析，其根據(jù)目標(biāo)就是建立全球迄今為止最為龐大的動(dòng)植物基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，在測(cè)序過(guò)程中行主要采用DNA重組技術(shù)，對(duì)各類(lèi)動(dòng)物中不同基因的物理位置以及相應(yīng)的化學(xué)特性進(jìn)行綜合分析，不斷對(duì)畜禽的品種進(jìn)行改革，幫助他們提升生存效果，并能通過(guò)養(yǎng)殖的方式為人類(lèi)所用?？紤]到畜禽對(duì)于人類(lèi)的重要性，在分析其基因序列之后，從微觀層面上進(jìn)行基因改變與重組，實(shí)現(xiàn)更加全面且穩(wěn)定的人與動(dòng)物關(guān)系的平衡效果。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著現(xiàn)階段學(xué)術(shù)界在生物科學(xué)方面的研究水平不斷提升，生命科學(xué)領(lǐng)域不斷呈現(xiàn)出新的創(chuàng)新發(fā)展模式，高通量測(cè)序技術(shù)已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的應(yīng)用與進(jìn)步，并且其在生命科學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域都有著全面的應(yīng)用。考慮到生態(tài)環(huán)境的變化，人類(lèi)的健康、微生物以及生態(tài)環(huán)境的變化，在目前的研究領(lǐng)域中，將基因組測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用到動(dòng)物科學(xué)上，在很大程度上能夠幫助現(xiàn)代科學(xué)深入了解動(dòng)物科學(xué)研究中表面上難以發(fā)現(xiàn)的知識(shí)內(nèi)容，而基于動(dòng)物構(gòu)建的全基因組序列圖譜的繪制工作，探索能否有效改善動(dòng)物遺傳育種與飼養(yǎng)過(guò)程中數(shù)量與質(zhì)量存在的弊端。