王豫川
绵阳市人民医院 四川绵阳 621000
分子生物学是以核酸或蛋白质为分析材料，通过分析基因的结构、表达的变化和由此而导致的基因功能的改变，为疾病的研究和诊断提供更准确、更科学的信息和依据的一门学科。下面我们一起来看一下它在临床上有哪些应用？
一、什么是分子生物学检测
分子生物学：以核酸、蛋白质等生物大分子为材料，研究它们的组成、结构和功能，揭示生命规律和疾病本质的一门学科。
分子生物学是从分子水平研究生命本质为目的的一门学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会，也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。
所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传、?生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明，从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。这些生物大分子均具有较大的分子量，由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息，并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统，由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。
二、分子生物诊断学的临床应用
1、病原微生物基因与人类感染性疾病
包括结核杆菌、肝炎病毒、人类免疫缺陷病毒、SARS相关冠状病毒和人禽流感病毒等，对于这些病原生物基因和基因组的研究以及耐药性机制的研究已成为分子诊断医学领域的主要内容。
2、单基因病
当致病基因核苷酸发生缺失、插入、倒位、易位、点突变等基因突变，并且这种突变改变了基因的编码序列或影响了基因的调控序列时，基因的功能发生异常导致的疾病。
如：血红蛋白病、血友病、强直性肌营养不良等。
3、多基因病
多基因病的发病机制十分复杂，遗传因素和环境因素共同起作用，这些病的发病有一定遗传基础，常表现出家族倾向，但却又不符合一般的遗传方式。
4、肿瘤相关基因及恶性肿瘤
肿瘤的发生是由多种致癌因素综合作用的结果，与肿瘤发生相关的基因称为肿瘤相关基因，包括癌基因和抑癌基因。
5、线粒体变异与线粒体遗传病
线粒体DNA突变使线粒体功能发生障碍，直接影响人体组织和细胞的各种生物学功能，导致线粒体遗传病，它具有母系遗传、基因突变具阈值效应以及多系统受累等遗传学特征。
6、宫颈细胞分子生物学
这就是查看女性宫颈部位是否有病变的情况，也就是tct以及hpv之类的检查。主要是通过刷子刷女性宫颈部位的细胞，再把刷到的细胞送检测。检测前应该保持阴道干净，避开月经期。检查时要放松心情，紧张的情绪不利于顺利检查。
7、艾滋病分子生物学检测
（1）分子生物学方法
随着生物技术的发展,核酸检测得到了人们越来越多的重视,它可直接检查HIV?RNA,可在发现血清学变化之前检测HIV感染,而且比Ｐ24抗原检测方法更灵敏。
多聚酶链反应检测法
PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性—退火—延伸三个基本反应步骤构成。
模板DNA的变性：模板DNA经加热至93?℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备。
模板DNA与引物的退火(复性）：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55?℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合。
（2）实时荧光定量PCR技术
实时荧光定量PCR技术,是指在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。
三、相关技术应用
1、聚合酶链式反应(pcr)的应用
pcr是一种体外酶促合成特异dna的片段方法，是分子生物学中最常用的技术。基因的克隆、分离和核苷酸序列分析等都用到pcr技术，也可以应用与突变体和重组体的构建以及基因表达调控的研究，也涉及到基因多态性的分析、肿瘤机制的探索、遗传病和传染病的诊断等诸多方面。pcr的操作步骤分别是高温变形、低温退火、适温延伸，作为一个循环周期，多次循环反应，使目的dna得以迅速扩增。传统的操作技术与这些衍生出的新pcr技术(定时定量pcr、原位pcr技术等)相比，都具有灵敏度高、操作简单、省时省力等特点。
2、分子生物传感器的应用
现代检验医学中，分子生物传感器被广泛应用于临床，成为了临床诊断和病情分析的重要依据，其应用的主要范围在体液微量蛋白、小分子有机物等多种物质的检测。分子生物传感器的工作原理是利用如酶、蛋白质、dna、抗体、抗原、生物膜、微生物、细胞等生物物质作为识别元件固定在转化器上，当待测物与生物识别元件发生特异性反应后，将生化反应转通过转化器将所产生的反应结果转变成可定量的物理、化学信号等，从而进行生命物质和化学物质检测和监控[2]。这样一来我们可以设想如果分子生物传感器能够在体内实施监控，那么对于患者来说是个很大的福音。
3、分子生物芯片技术的应用
随着医学科学技术的飞速发展，传统的医学检验技术显然已经不能跟上生物学的脚步，对于临床上更微量、更迅速的检验要求已经满足不了。生物芯片技术把传统医学检验技术的复杂、自动化程度低、检测目的分子数量少、低通量等不足都解决了，其原理是把分子间特异性地相互作用，将大量探针分子固定于支持物上，通过缩微技术，实现对细胞、蛋白质、基因及其它生物组分的检测。这一技术是通过不同的探针阵列和特定的分析方法，使其应用更加广泛和有价值，如基因表达谱测定、突变检测、多态性分析、基因组文库作图及杂交测序等均为“后基因组计划”时期基因功能的研究以及现代医学科学及医学诊断学的发展提供了强有力的工具，在基因的发现、基因诊断、药物筛选、给药等个性化方面也同样取得了重大突破。