陸華強(qiáng)
摘要:隨著當(dāng)前科技水平的高速發(fā)展,作為一門高度綜合的學(xué)科,對于生物技術(shù)的研究在各方面都得到了顯著的提升,包括了生物技術(shù)的研究廣度和深度。對于現(xiàn)代生物技術(shù)在動(dòng)物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用主要在于分子層面,即分子生物學(xué),這對于我國的畜牧業(yè)發(fā)展有著非凡的意義。現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于動(dòng)物醫(yī)學(xué)后,為動(dòng)物培育、疫苗接種以及疾病的診斷治療等方面都提供了新的途徑和思路。本文就現(xiàn)代生物技術(shù)在動(dòng)物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);動(dòng)物醫(yī)學(xué);應(yīng)用
一、生物技術(shù)在動(dòng)物疫苗接種中的應(yīng)用
由于DNA疫苗相對于滅活疫苗來說有更持久的免疫反應(yīng),因而被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代畜牧業(yè)的防疫工作中。DNA疫苗是將有編碼外源性抗原的基因插入到質(zhì)粒載體上,然后將改造后的質(zhì)粒直接導(dǎo)入動(dòng)物體內(nèi),使得質(zhì)粒在宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中表達(dá)抗原蛋白,從而使之產(chǎn)生免疫應(yīng)答的生物制劑。合成肽、活載體以及亞單位疫苗等是較為常見的DNA基因工程疫苗。合成肽疫苗將突變的病毒基因通過人工合成的技術(shù)手段導(dǎo)入到病毒的基因組成中,從而制成基因工程疫苗。合成肽疫苗主要應(yīng)用于狂犬病、瘟疫、口蹄疫等動(dòng)物疾病的防治工作。
二、生物技術(shù)在動(dòng)物病菌檢測方面的應(yīng)用
2.1基因檢測技術(shù)
基因檢測是將基因芯片和被測細(xì)胞中的DNA進(jìn)行分析對比,從而對于動(dòng)物體進(jìn)行判斷其是否存在這一標(biāo)記基因。基因檢測技術(shù)的優(yōu)勢在于其兼容性高,無論動(dòng)物的生存狀態(tài)如何,此項(xiàng)技術(shù)都能發(fā)揮出作用。一方面,在動(dòng)物存活時(shí),往往使用基因檢測技術(shù)對動(dòng)物的分泌液或者糞便進(jìn)行檢測,由此來判斷動(dòng)物的疾病狀況。目前應(yīng)用廣泛的就有應(yīng)用于禽流感病毒檢測的RT-PCR基因檢測技術(shù)。另一方面,在動(dòng)物死亡時(shí),僅僅通過其表型性狀難以辨別其是否攜帶傳染性病毒,而基因檢測就可以做到對已死亡動(dòng)物的疾病的精準(zhǔn)檢測,降低了傳染病的傳染風(fēng)險(xiǎn)。
2.2生物傳感器
生物活性物質(zhì)如酶、蛋白質(zhì)、DNA、抗體、抗原、生物膜等具有高度選擇性,生物傳感器正是利用了這一特質(zhì),它可以與物理化學(xué)換能裝置以及信號放大裝置有機(jī)結(jié)合,用于檢測生化物質(zhì)和細(xì)菌性疫病。這樣的動(dòng)物病菌檢測途徑具有效率高時(shí)間短的特點(diǎn)。應(yīng)用較為廣泛的酶傳感器出現(xiàn)的比較早,其通過檢測酶與底物所形成的混合物,來獲得混合物中某些特定成分的含量情況。但是酶傳感器也有許多劣勢,其穩(wěn)定性較差,成本較高,在科技發(fā)展過程中逐漸被其他生物傳感器所替代。
三、生物技術(shù)在動(dòng)物疾病診斷過程中的應(yīng)用
3.1動(dòng)物細(xì)菌病
豬鏈球菌是一種較為常見的病原菌,不僅對于養(yǎng)豬業(yè)有危害,人也很可能感染此項(xiàng)病菌。因此探索和發(fā)展生物技術(shù)在動(dòng)物細(xì)菌病中的應(yīng)用十分重要。對于豬鏈球菌傳統(tǒng)的診斷方式消耗時(shí)間長敏感性卻不高,采用的是病原體分離技術(shù)結(jié)合血清學(xué)試驗(yàn)。然而現(xiàn)代生物技術(shù)中采用的是PCR技術(shù)進(jìn)行細(xì)菌病的診斷,操作簡便、診斷效率高,診斷準(zhǔn)確率也高。
3.2動(dòng)物病毒病
藍(lán)耳病病毒為單股正鏈RNA病毒,屬于動(dòng)脈炎病毒科,是一種引起母豬繁殖障礙和仔豬呼吸癥狀的病毒,對養(yǎng)豬業(yè)有著重要影響。研究人員利用DNA技術(shù)對此類病毒進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)這類病毒的Nsp2基因上缺失了87個(gè)堿基,由此研究人員設(shè)計(jì)了一對特異性引物,利用該物質(zhì)制作了TaqMan探針,建立了熒光定量PCR檢測方法。這種檢測方法在檢測效率上和檢測準(zhǔn)確性上有顯著優(yōu)勢,特異性強(qiáng)、靈敏度高,另外還可以有效的對豬繁殖和呼吸綜合征病毒與其他病毒進(jìn)行區(qū)分,從而有效控制藍(lán)耳病病毒的蔓延。
四、生物技術(shù)在動(dòng)物疾病治療中的應(yīng)用
基因缺陷可以依靠基因治療技術(shù),將正常基因或者有治療作用的基因通過一定方式導(dǎo)入靶細(xì)胞,從而達(dá)到治療的目的。早在1990年就實(shí)現(xiàn)了基因治療的成功案例。基因治療分為藥物研制和動(dòng)物治療兩個(gè)方面。重組腺病毒-p53抗癌注射液是我國和世界上首個(gè)基因治療藥物,為基因治療藥物的研究開創(chuàng)了先河。也吸引力越來越多的科研人員加入到基因治療的研究中。在動(dòng)物疾病治療方面,基因治療的應(yīng)用場景也十分廣泛。臨床上主要是治療血液方面的疾病。通過將與血管生成有關(guān)的因子通過合適的傳遞系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到靶細(xì)胞,使其在靶細(xì)胞內(nèi)有效表達(dá),進(jìn)而治療因相關(guān)因子缺乏而引起的疾病。基因治療的效果令人振奮,但同時(shí)也有許多問題需要研究人員進(jìn)一步努力實(shí)現(xiàn)突破。
五、生物技術(shù)在動(dòng)物遺傳育種方面的應(yīng)用
5.1通過現(xiàn)代生物技術(shù)控制性別
控制性別是一種人為干預(yù),在畜牧業(yè)中,通過控制性別可以實(shí)現(xiàn)同等投入加倍產(chǎn)出的理想效果。目前用于生產(chǎn)實(shí)踐的性別鑒定方法主要是PCR法。PCR鑒定法以胚胎細(xì)胞DNA為模版,針對Y染色體上的性別特異性片段設(shè)計(jì)引物,在一定條件下進(jìn)行PCR擴(kuò)增,使得不同性別的胚胎擴(kuò)增出不同的產(chǎn)物,進(jìn)而用電泳進(jìn)行鑒別。
5.2轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育優(yōu)良品種
轉(zhuǎn)基因技術(shù)利用了基因工程技術(shù)在體外對動(dòng)物DNA進(jìn)行操作,將一個(gè)修改后的DNA序列導(dǎo)入動(dòng)物胚胎細(xì)胞,通過對基因序列的改變來保證其形狀在后代中的可遺傳性。轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以有效改良畜牧業(yè)中動(dòng)物的性狀,從而提升生長速率、產(chǎn)量、品質(zhì)等。
5.3動(dòng)物體細(xì)胞克隆育種
體細(xì)胞克隆技術(shù)的應(yīng)用場景也是十分廣泛,不僅可以在短時(shí)間內(nèi)培育出大量的優(yōu)良動(dòng)物個(gè)體,對于瀕危動(dòng)物的保護(hù)問題也提供了新的解決途徑。通過體細(xì)胞克隆技術(shù),可以講品質(zhì)優(yōu)良的家畜克隆培育,保證產(chǎn)量的提升,對于瀕危動(dòng)物的保護(hù)也是如此,通過將瀕危動(dòng)物的體細(xì)胞一直培養(yǎng),再進(jìn)行核移植等一系列克隆技術(shù),克隆出瀕危動(dòng)物,保證瀕危動(dòng)物的存活與延續(xù),甚至擴(kuò)大他們的數(shù)量。另外,體細(xì)胞克隆技術(shù)應(yīng)用于特殊的醫(yī)藥蛋白轉(zhuǎn)基因動(dòng)物身上,其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也是不可小覷的。總而言之,若將體細(xì)胞克隆技術(shù)與轉(zhuǎn)基因技術(shù)相結(jié)合,可以大大提升生產(chǎn)效率,還能保證基因的遺傳穩(wěn)定性。
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