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DNA测序技术发展对动物生产学发展的思考

2019-02-20勇,张

新农民 2019年17期
关键词:基因组测序人类

汪 勇,张 丽

(贵州省罗甸县农业农村局,贵州 罗甸 550100)

生物技术的使用是现阶段人类文明与科技发展的重要里程碑,也是我们医学领域不断取得突破的重要工具与手段,我们从多个角度分析宏观层面与微观层面上的技术联系,从而寻求发现更加深刻的生命发展规律,逐渐构建以细胞与基因为基础的生命科学发展形式,其本质上带来的不仅仅为我们揭示生命现象以及生物科学的特点,在某种程度上已经逐渐形成了系统化的生物学,并与医学方面形成了稳定的内在联系,基因组序列具有的遗传信息是目前动物科学应用方面的重要理论基础,而DNA测序技术也因此得到了全面普及,在很大程度上推动了现代生物学的进一步发展。

1 DNA测序技术的发展

早在 1953年,外国科学家Whitfeld就在研究过程中推出了多聚核苷酸的序列分析与测定形式,其测序方式以化学降解作为基础,充分分析了不同DNA序列包含的信息数量。在1977年,Gilbert在研究的过程中,联合Sanger的研究内容推出了双脱氧链终止测序法,这种方法与多聚核苷酸的测序方式组成了第一代的DNA测序技术与方法,在实际应用过程中,考虑到双链DNA分子的特性,通过化学试剂的处理方式,运用同位素对切口位置进行标记,从而在整个循环过程中完成测序过程。此外,至今依然在使用的DNA测序技术为双脱氧链终止法,这种方法为基础建立的测序仪也能够有效对单链DNA以及其包含的聚合酶实现稳定分析,从而构建新的多核苷酸链,分析过程中运用化学试剂聚丙烯酰胺凝胶进行处理之后,通过放射性自显影的方式确定测序结果,此时得到的结果仅仅为DNA碱基序列。经过测序技术的不断发展,新型的HGP计划的也带来了更加经济有效的第二代测序技术,其相比第一代测序技术在原理以及技术方面都实现了充分的提升,并且能够在短期内实现对百万数量DNA片段的测序分析,相比第一代的应用效果更高,稳定性更强,经过测试之后确定其测序通量有了全面提升,在学术界又将第二代测序技术称之为高通量测序技术。

2 DNA测序技术在动物科学研究上的应用

早在1990年,英、法、德、美、日、中六国科学家共同努力,完善了人类基因组的测序工作。人类基因组的测序计划预期在2005年正式完成,其目标是分析人类体内大约有10万个不同了类型的基因序列,并制定出相关的人类基因图谱以及数据。根据人类基因组测序计划的分析表明,其对于人类医学技术的提升是长远而伟大的,通过HGP的工作,能够帮助相关研究人员以及科学家充分认识人类在发展过程中生长与发育的相关规律,从基因层面上确定不同个体与种属之间的差异性。我国在2007年首次宣布成功完成中国人基因组序列分析,称之为“炎黄一号”计划,其囊括了全球20亿黄种人的基因序列图,在当时成为了基因组科学中的重要成就,并且对于人类遗传信息的分析中,有着较强的参考意义。因此,随着现阶段DNA测序技术不断发展,在实际测序过程中投入的经济成本不断降低,实际工作效率有着全面提升,对于动物方面的DNA测序计划逐渐接近事实,西方发达国家为了全面提升自身的医学实力,已经着手开展了在改良动物以及生物技术等领域的DNA测序技术应用。

2010年,“千种动植物基因组计划”正式应用,其根本目标就是建设一个全球范围内的大型动植物基因组数据库,并且在此基础上实现人类对物种的进一步分析,其根据目标就是建立全球迄今为止最为庞大的动植物基因组数据库,在测序过程中行主要采用DNA重组技术,对各类动物中不同基因的物理位置以及相应的化学特性进行综合分析,不断对畜禽的品种进行改革,帮助他们提升生存效果,并能通过养殖的方式为人类所用。考虑到畜禽对于人类的重要性,在分析其基因序列之后,从微观层面上进行基因改变与重组,实现更加全面且稳定的人与动物关系的平衡效果。

3 结语

综上所述,随着现阶段学术界在生物科学方面的研究水平不断提升,生命科学领域不断呈现出新的创新发展模式,高通量测序技术已经得到了长足的应用与进步,并且其在生命科学的多个领域都有着全面的应用。考虑到生态环境的变化,人类的健康、微生物以及生态环境的变化,在目前的研究领域中,将基因组测序技术的应用到动物科学上,在很大程度上能够帮助现代科学深入了解动物科学研究中表面上难以发现的知识内容,而基于动物构建的全基因组序列图谱的绘制工作,探索能否有效改善动物遗传育种与饲养过程中数量与质量存在的弊端。

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