基因芯片范文10篇
時間:2024-02-18 07:41:59
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中醫證候基因芯片研究論文
【摘要】用現代科學技術研究中醫證候是中醫研究的重要課題。文章簡要介紹了用基因芯片探討中醫證候本質的研究近況,主要包括腎陽虛證、虛寒證、心陽虛證、肺虛證、脾虛證和寒熱證差異基因表達譜的研究,從而為從基因水平上闡釋中醫證候的本質特征和進一步建立中醫證候的基因組學做了有意義的探索。
【關鍵詞】中醫證候基因芯片生命科學
近年生命科學最熱門的三大領域是基因組研究、細胞凋亡和細胞信號轉導。相應地也有三大生物技術給予支持,這就是DNA測序、PCR技術和生物芯片技術。自1991年美國加州舊金山Affymetrix公司創造了世界上第一塊DNA芯片、1995年Stanford大學發表第一篇基因表達芯片文章以來,基因芯片技術已廣泛地被用于基因功能的研究[1]。基因芯片是生物芯片中應用最廣泛、技術最成熟的分支,又叫DNA芯片、DNA微陣列,其是在面積不大的基片表面上以點陣的方式有序排列一系列固定于一定位置的可尋址的識別分子(DNA和RN段),并以此作為探針,在一定條件下與樣品待測的靶基因片段進行結合或反應,反應結果用同位素法、化學發光法或酶標法顯示,然后用精密的掃描儀掃描記錄,通過計算機軟件分析,綜合可讀信息,最終實現對靶基因的存在、含量及變異等信息的快速檢測。
1中醫證候及其證候基因組
辨證論治是中醫學理論的特點之一,論治取決于辨證。中醫的“證”是生命物質在疾病過程中具有時相性的本質反映。“候”的原意則是用以說明事物變化的情狀,即所謂的疾病的臨床表現。由于中醫學對于疾病的認識側重于整體、宏觀、司外揣內,重視疾病某階段機體的整體狀態,辨證論治也即是通過對疾病表現在外的征象,進而推測演繹疾病的病因、病性和病位,由此歸納出證的概念[2]。用現代科技研究中醫“證候”是中醫研究的重要課題,證候病機及其與疾病和方劑的相關性是證候研究的重要科學問題[3]。中醫證候是中醫藥研究的核心,“證候”本質的研究是中醫現代化研究的熱點和難點,如能獲得突破性進展,必將使中醫理論研究取得質的飛躍。應用現代醫學理論和分子生物學技術闡明中醫“證候”本質是實現中醫藥現代化的基礎和關鍵,具有重大科學意義。中醫“證候”本質研究雖經歷幾十年至今未能實質性突破,其根本原因在于以前沒有一種像基因芯片那樣十分有效地研究手段能同時檢測許多機體、組織和細胞的變化,并比較變化以識別其規律[4]。中醫證候的現代研究從以癥狀、疾病、組織、細胞等為主體,逐漸發展至分子水平、基因水平,并已由單個基因向多基因,由個別基因向基因組發展,由個別基因研究積累到研究基因表達譜,當今在引入基因芯片技術后,建立起證候的功能基因組表達譜[5],旨在尋找一些與證候相關的基因,然后根據這些基因與證候的關系密切程度用于證候的基因診斷和療效評價[6]。從中醫理論看,證候的形成是由先天的體質因素和后天的環境因素共同作用的結果,因而對證候的研究可能要繪制3張圖譜:基因組圖譜、單核苷多態性(SNP)圖譜和蛋白質組學圖譜。而SNP譜體現了不同人種和同一人種不同個體之間的基因組差異,并決定人類個體體質差異和疾病易感性,也可能是中醫稟賦學說的基因組背景。
2中醫證候的基因芯片研究
中醫證候的基因芯片分析論文
1中醫證候及其證候基因組
辨證論治是中醫學理論的特點之一,論治取決于辨證。中醫的“證”是生命物質在疾病過程中具有時相性的本質反映。“候”的原意則是用以說明事物變化的情狀,即所謂的疾病的臨床表現。由于中醫學對于疾病的認識側重于整體、宏觀、司外揣內,重視疾病某階段機體的整體狀態,辨證論治也即是通過對疾病表現在外的征象,進而推測演繹疾病的病因、病性和病位,由此歸納出證的概念[2]。用現代科技研究中醫“證候”是中醫研究的重要課題,證候病機及其與疾病和方劑的相關性是證候研究的重要科學問題[3]。中醫證候是中醫藥研究的核心,“證候”本質的研究是中醫現代化研究的熱點和難點,如能獲得突破性進展,必將使中醫理論研究取得質的飛躍。應用現代醫學理論和分子生物學技術闡明中醫“證候”本質是實現中醫藥現代化的基礎和關鍵,具有重大科學意義。中醫“證候”本質研究雖經歷幾十年至今未能實質性突破,其根本原因在于以前沒有一種像基因芯片那樣十分有效地研究手段能同時檢測許多機體、組織和細胞的變化,并比較變化以識別其規律[4]。中醫證候的現代研究從以癥狀、疾病、組織、細胞等為主體,逐漸發展至分子水平、基因水平,并已由單個基因向多基因,由個別基因向基因組發展,由個別基因研究積累到研究基因表達譜,當今在引入基因芯片技術后,建立起證候的功能基因組表達譜[5],旨在尋找一些與證候相關的基因,然后根據這些基因與證候的關系密切程度用于證候的基因診斷和療效評價[6]。從中醫理論看,證候的形成是由先天的體質因素和后天的環境因素共同作用的結果,因而對證候的研究可能要繪制3張圖譜:基因組圖譜、單核苷多態性(SNP)圖譜和蛋白質組學圖譜。而SNP譜體現了不同人種和同一人種不同個體之間的基因組差異,并決定人類個體體質差異和疾病易感性,也可能是中醫稟賦學說的基因組背景。
2中醫證候的基因芯片研究
2.1腎陽虛證
倪紅梅等[7]對腎陽虛體質青少年差異表達基因的基因芯片研究,選取上海16~24歲青少年154例進行腎陽虛體質篩查,篩查出6例腎陽虛體質者,男性1例,女性5例,余148例為對照,分別采集兩組的外周血,分離白細胞并抽提RNA。基因芯片采用上海博星公司的H80S型,可做人標本的8465點雜交,結果篩選出127條差異基因,其中63條上調基因,64條下調基因,其涉及免疫相關、細胞周期蛋白、發育相關、細胞生長、細胞凋亡相關蛋白、代謝、離子通道、轉運蛋白、轉錄因子,以及信號轉導系統。由此說明體質的本質是人體防御免疫功能、自我代償修復和自我調節的反映,其物質基礎是建立在人體各系統形態、機能及代謝活動之上的,其內在機理也是多系統多環節的。譚從娥等[8]對篩選出1例骨關節炎(OA)腎陽虛證行溫針治療(取穴:氣海、關元、足三里、內外膝眼、陽陵泉),于治療前后采集其外周血,做白細胞RNA抽提,以基因芯片研究其治療前后的基因表達譜。結果:在70條差異表達基因中,上調基因49條,下調基因21條,并對34條基因初步分類分析:與免疫相關基因10條,主要表現為上調。如退火素A1基因(NM-000700),OA早期一些患者滑膜液中可有T細胞浸潤,OA晚期某些細胞因子(IL-1,TNF-α)參與局部組織損傷,其與炎癥免疫和自身免疫發生有關,致使關節軟骨發生退行性變,故認為溫針治療后,免疫相關基因上調,提示溫針治療后可通過調節機體的免疫反應來干預OA的發病過程,還有熱休克90KDβ鏈蛋白1基因(NM-007355)與基礎代謝相關的基因5條,如II型cAMP依賴性調節蛋白酶β鏈基因(NM-002736),經針刺后上調了2.43倍,已知cAMP為調節新陳代謝的第二信使,其受cAMP依賴性蛋白激酶(PKA)調節,可誘導蛋白質酶,加速新陳代謝,升高體溫,調節機體能量平衡。提示溫針可調節與基礎代謝相關基因表達來改善患者基礎代謝低的臨床癥狀。與肌肉運動相關的基因5條,主要為下調基因,如膽堿能受體、煙堿性、α多肽1基因(NM-000079),此基因是突觸內神經信息傳遞的基礎,與骨骼肌運動、肌肉收縮直接相關。與生長發育相關基因9條,人體各組織均有轉化生長因子β(TGFβ)誘導早期生長反應基因(NM-005655),上調了2.8倍,其可調節細胞生長分化。與信息相關的基因5條,主要表現為下調,如G蛋白信號調節因子1(RGS1)基因(NM-002922)下調了0.35倍,其是G蛋白結合受體復合物的重要調節和組成部分。溫針可促進氣血流通,使機體協調,起到全身調節作用。楊麗萍等[9]也以溫針治療腎陽虛骨關節炎,篩選出與免疫相關基因,其中上調基因5條,下調基因4條,上調基因主要有NCF1基因和CCR7基因,前者編碼嗜中性細胞因子,后者編碼G蛋白受體家族成員-趨化因子受體7。溫針治療下調基因CD97,其編碼一個EGF-TM7家族成員,并存在于大部分活化的白細胞表面的糖蛋白,有G蛋白偶聯特征。陳曉玲等[10]對一個典型的腎陽虛家系15個成員,以寡核苷酸雜交技術對其外周血單核細胞的差異表達譜分析研究,同時對血樣本進行血液生化、免疫指標檢測,還設正常人10人作為對照,比較二者結果。盡管存在普遍的血液生化與免疫學指標異常,但該腎陽虛寒證家族患者作為一個典型的陽虛寒證抽樣,經統計學處理均未見顯著性差異。此提示檢測眾多血液生化、免疫指標,對整體性失調的證侯群,其臨床意義不大,故作為西醫臨床診斷所依仗的血液生化與免疫學指標,在諸如腎陽虛寒證等中醫證的診斷方面,參考意義不明顯。用5張北京博奧生物芯片中心生產的人全基因組表達譜芯片(2200個雜交點),來研究腎陽虛患者外周血紅細胞基因表達譜,結果:①典型腎陽虛證/正常對照組:上調基因100條,下調基因33條;②腎陽虛證/正常對照組:上調基因148條,下調基因31條;③典型腎陽虛證治療顯效者治療前/治療后:上調基因12條,下調基因47條;④典型腎陽虛證/正常配偶:上調基因66條,下調基因44條。這些基因主要為:物質代謝、信號轉導、能量代謝和免疫調節等,初步反映出腎陽虛證患者惡寒喜暖、肢冷倦臥、面色白等宏觀證候在微觀基因表達的分子生物學基礎。
2.2虛寒證
公司先進事跡材料
各位領導、同志們:
大家好!
我叫*,是聯合基因科技集團所屬的*博星基因芯片有限公司首席芯片專家,是1999年從美國留學回國的“海歸”學者。回國后,自從有了從事研究生命科學的舞臺后,我的人生突然開始變得燦爛;我的生命也仿佛融入了新的內涵。我高興的是,我用最短的時間,在生命科學領域取得了突破性的研究成果,不僅獲得國際同行的認可,同時,這些科研成果用“中國速度”,跨入世界科學前沿的行列。
八年來,我主持和參加了具有國際一流水平的國內第一個基因芯片技術平臺的創建,開發了寡核苷酸芯片等一系列基因芯片產品,生產出國內第一塊基因芯片,4項技術成果通過*市科委成果鑒定委員會鑒定,4項成果被認定為*市高新技術成果轉化項目,5項成果填補國內空白,在我國基因技術研究與應用方面起到了引領作用,為生命科學研究領域提供了有力的工具。雖然我只是做了一個科技工作者應該做的事情,可是黨和政府卻給了我許多榮譽:從*市十大工人發明家、到全國職工創新能手、國務院政府特殊津貼專家、*市勞動模范的崇高榮譽。為此,我衷心地感謝黨和政府對我的關懷,感謝*人民對我的信任。
我出生在四川的一個教師家庭,曾是一個山里的女孩,1982年來到復旦大學遺傳學專業學習,在黨的教育培養下完成了本科、碩士和博士學業,當上了一名大學教師。為了提高自己的學術水平,更好地掌握現代生物學的一些尖端技術,我于1997年6月辭去復旦大學的教師工作,去美國紐約州立大學布法羅分校做博士后深造。在美留學期間,我專心致志學習,得到了指導老師的幫助和贊賞。當時國內正發大水,我參加了當地留學生團體組織的捐款賑災活動,心靈受到了強烈震撼,我覺得身在異國他鄉,就像浮萍一樣,找不到根的感覺,只有回到祖國,回到親人身邊,心里才能有一種踏實感。我的內心總是在想,我真正的事業應該在祖國,在*這塊熱土。
1998年10月的一天,我接到了我先生的越洋電話,他告訴我復旦大學剛剛開始搞人類基因組研究,復旦的老師也希望我能回來,從事這項對我來說是全新的事業。這一夜,我失眠了。斗爭了一夜,最后我決定回到祖國,接受這個生命科學的挑戰!1999年1月,我毅然放棄了在美國獲得工作簽證、2萬多美金年薪和可以申請到綠卡等優厚待遇的機會,回到了祖國母親的懷抱,回到了*,為我國生命科學而探秘和攻堅!回國以后,出于對人類健康事業的追求,我在回到復旦大學的同時加入了聯合基因科技集團。聯合基因是一家民營高科技企業,成立于1997年,它以人類新基因為核心,通過研究具有自主知識產權的基因功能,并實現產業化,造福人類。
食品檢測論文:芯片技術及食品檢測透析
本文作者:張娟譚嘉力梁宇斌李曉明吳煒亮工作單位:廣東產品質量監督檢驗研究院國家食品安全風險評估與質量監督檢驗中心
可視基因芯片技術在食品安全檢測中的應用
在食源性致病微生物檢測中的應用食源性致病微生物檢測是食品安全檢測中一個重要的環節。食源性致病微生物對食品的污染,不僅會給國家造成巨大的經濟損失,而且還會嚴重威脅人類的生命安全。目前傳統的食源性致病微生物的檢測方法由于過程繁瑣,而且各操作步驟之間相對獨立,因此很難快速且高通量的對食品安全進行檢測。因此,非常有必要建立全新的食源性致病微生物檢測體系。可視芯片技術從理論上說與傳統生物芯片的檢測效果是一致的,可以一次性檢出所有潛在的致病微生物,同時兼具傳統生物芯片的所有優點,因而在食源性致病微生物檢測中具有很好的發展前景。近年來,許多學者對可視芯片檢測食品中常見致病微生物進行了一系列相關探討和研究。朱許強等運用可視基因芯片技術快速、準確檢測食品中腸出血性大腸埃希菌、志賀菌、沙門菌以及單核細胞增生李斯特菌4種常見產毒微生物;以志賀菌為對象,該方法的檢測靈敏度可達到670cfu/mL[19]。趙金毅等[20]利用該技術可以準確的檢出沙門氏菌屬和金黃色葡萄球菌、小腸結核腸炎耶爾森氏菌、單核細胞增生李斯特氏菌3種食品中常見致病菌,對于湯卜遜沙門氏菌,檢測靈敏度可達8.5×101cfu/mL。Jenison等[21]則開發出一套多呼吸道病毒識別的可視基因芯片,可準確識別6種人類呼吸道病毒,且敏感性高、通量大、結果直觀。但以上研究方法存在明顯的不足,即未充分體現芯片高通量檢測這一特點,因而相關學者又做了進一步研究以彌補該不足。Bai等和黎吳雁等[22-23]分別針對11種和12種常見食源性致病菌建立了相應的診斷方法,后者針對純培養單增李斯特氏菌的靈敏度為103cfu/mL,模擬樣本的靈敏度為104cfu/mL。與以上檢測方法建立的原理不同,部分研究人員建立了另一類可視基因芯片。郭永剛等以鏈霉親和素包被的磁珠作為標記物,通過鏈霉親和素與生物素的親和作用,使得雜交結果可以在普通的光學顯微鏡或放大鏡下檢測,甚至肉眼可見,并利用大腸桿菌作為樣品進行方法驗證,取得較好的實驗結果[24]。史蕾等[25]利用基于磁珠的可視化基因芯片建立了一種快速檢測諾如病毒的新方法,檢測的靈敏度達50ng,特異性和重復性均較好,與PCR方法檢測結果一致。Sun等[26]同樣基于磁珠法建立了用于檢測7種腸道病原菌的可視基因芯片技術,檢測靈敏度高于前者(可達25ng/μL),86個樣品同時用傳統方法、PCR法和芯片方法進行檢測,三者檢測結果完全一致。同樣是對腸道致病菌的檢測,彭賢慧等[27]基于酪胺信號放大技術和金標銀染技術建立的可視化基因芯片法可同時檢測10種腸道病毒,可檢出不低于102拷貝/μL的體外轉錄RNA,30例臨床樣本的芯片檢測結果與熒光PCR法一致。此外,有關研究人員基于不同基質也做了相關研究。Wang等[28]利用尼龍膜作為基質建立了可檢測20種腸道病原菌的可視芯片檢測方法,檢測結果通過特異性PCR進一步得到證實。張英朗等[29]同樣利用尼龍膜做基質結合反向斑點雜交技術制備了可視化的基因芯片,能夠在3~4h對我國常見的12種角膜致病真菌進行鑒定,特異性和敏感性較高。可視蛋白芯片的研究較少,石霖等將免疫膠體金技術和銀顯影技術有機的結合,建立并優化了可同時鑒別診斷4種禽病血清抗體的可視化蛋白質芯片技術[30]。從以上可以看出,可視基因芯片在食源性致病微生物的檢測應用方面比可視蛋白質芯片技術應用更加廣泛,其主要原因是前者相對與后者在技術成熟度、穩定性、操作程序方面均占據一定的優勢。可視芯片技術在食源性致病微生物檢測方面的特點及優勢,可能使其在未來成為最具潛力的檢測手段之一。在轉基因食品檢測和真假植物油鑒別中的應用伴隨著現代生物技術的迅猛發展,以基因工程為基礎的轉基因技術得到廣泛應用,因此,越來越多的轉基因食品展現在人們面前。一方面由于對轉基因食品可能對人體以及生物多樣性導致的不可預期的結果所擔憂,另一方面為了維護消費者對轉基因食品的知情權和選擇權以便做出綜合評價,轉基因檢測技術的研究已成為當前生物技術領域的熱點。現有的檢測方法(普通PCR擴增法和實時熒光PCR擴增法)一次只能檢測一種外源基因,對具有多種特性的轉基因食品卻無能為力,而且其檢測效率低、檢測周期長,因而不能實現對食品中大量不同轉基因成分的高通量檢測。Bai等[31]利用可視基因芯片技術對轉基因作物進行了相關研究。通過對轉基因作物的特異性序列及植物基因組SNP檢測的研究,建立了一套基于可視基因芯片技術的轉基因作物檢測和植物基因組SNP突變鑒別的行之有效的方法。該方法快速準確,并顯示出高靈敏度和強特異性,可廣泛運用于需要對特異核苷酸序列進行陽性鑒定的相關研究中。Xu等和Bai等[32-33]同樣利用該技術分別建立了同時檢測7種轉基因油菜品種和6種轉基因玉米品種的可視基因芯片檢測方法,當探針濃度為0.01μM時仍可以檢測到100fmol的PCR產物。中國作為一個食用油消費大國,其食用油主要是以植物油為主。由于各種植物油價格存在很大差異,有些生產企業為了牟取暴利,常在高價植物油中摻入低價油或劣質油,嚴重侵犯了消費者的權益。現今用于鑒別植物油摻假的主要方法為物理或化學方法,但檢測手段費時費力且檢測結果不太理想。因此,開發準確、方便、快速地鑒定植物油成分的方法對控制食品質量和確保食品品質具有重要意義。針對此問題,Bai等[34-35]將可視基因芯片技術用于真假植物油的鑒別,一次可同時檢測8種植物油成分,最低檢出限可達0.1fmol,與以往研究相比,敏感性高很多。可視基因芯片技術應用于轉基因檢測或真假植物油鑒別,一次實驗可篩選出大量的轉基因成分或植物油成分,基于現有的研究基礎,其必將是未來轉基因食品檢測和真假食品鑒別的主要研究方向。在食物過敏原檢測中的應用近年來,食物中的過敏原已逐漸成為一個重要的公共健康問題,其影響范圍可達總人口的4%,在嬰幼兒中可達8%[36-37]。為了保護這些過敏人群的健康安全,食品必須標明可能引起過敏反應的原材料。目前,部分國家已經頒布了相應的法令。因此,亟需一種行之有效的快速檢測食品中引起過敏反應的材料的方法。現在主要通過免疫學方法檢測食品中的蛋白質成分[38-43],然而,不同的食品加工方法(例如熱處理或烘焙)可能引起食物中蛋白質的變性,從而不能得到滿意的結果。最近,基于DNA的分析方法被用于過敏原的檢測[44-49],主要是針對于蛋白質來說它具有更高的穩定性。由于在食品中存在著各種不同類型的過敏原,因此有必要建立一種高通量的快速檢測方法。傳統生物芯片已在各類研究中展現出這一特性[50-51],在這其中,可視芯片技術依據其自身的優勢顯示出比傳統生物芯片方法更強的競爭力。Wang等[52]利用可視基因芯片技術對食品中的過敏原進行了檢測分析。通過對杏仁、芝麻以及核桃等8種原材料進行研究,建立了一套新的用于檢測食品中過敏原材料的可視基因芯片方法。該方法不但降低了檢測費用,而且顯示出極高的敏感性和特異性,與其他方法相比具有很強的競爭力。其中,芝麻的絕對檢出限和實際檢出限分別為0.5pg和0.001%(w/w),與以往研究報道相比具有更高的敏感性[53-54]。李小燕等利用辣根過氧化物酶和3,3'''',5,5′-四甲基聯苯胺(TMB)-H2O2作為信號示蹤系統,建立了一種用于檢測菲律賓蛤仔過敏原的可視化抗體微陣列玻片的檢測方法,最低可檢出10ng/mL的雜色蛤過敏原,該方法可發展為多種過敏原的通量化檢測方法[55]。通過以上檢測方法的建立,將為預防因食物過敏原導致的過敏性疾病的發生提供理論依據,從而保障消費者的健康,并有利于促進我國食品的進出口貿易。
可視芯片技術存在的問題及前景展望
可視芯片技術雖然起步較晚,其憑借自身的優勢在食品安全的檢測中卻獲得越來越廣泛的應用,但同時也存在一些亟待完善的問題。1)可視芯片制備的穩定性需進一步提高。首先,可視基因芯片制備過程中質量控制不嚴格,很容易出現雜交點模糊、形狀不規范、雜交信號不均一以及背景區出現信號點等問題,嚴重影響后續的結果分析;其次,理論上雜交后可視基因芯片的背景不應出現信號,但在實際檢測中,由于受多種因素的影響,背景區和未發生雜交反應的位點也可能會產生沉淀的堆積而造成表面顏色的改變。2)可視芯片技術在食品安全檢測中的應用范圍需進一步擴大。從上文中可以看出,目前可視芯片技術的應用主要集中在食源性致病菌的檢測方面,而在其他方面的研究力度相對薄弱,下一步有必要加強各方面的相關研究,使該技術在食品安全檢測的各個方面發揮其作用。3)可視芯片技術標準化的建立存在局限性。由于各研究單位或實驗室的實驗設備、操作過程以及判定方法的不同,導致各數據之間缺乏嚴重的可比性,很難實現共享。可視芯片技術盡管還不夠完善,但由于該技術在最終的結果分析中,與傳統生物芯片相比,徹底擺脫了昂貴的分析儀器,大大降低了檢測成本,提高了可操作性,因而在食品安全檢測領域將有廣闊的發展潛力。隨著該技術的廣泛應用,一方面,必然帶來檢測效率的提高和檢測費用的降低,從而大大提高了食品安全的檢測水平;另一方面,為食品安全的風險預警提供了一種簡易快捷的檢測手段,保障了人民的健康生活。
科技期刊規范編排格式
1國內外科技期刊中幾種常見分子生物學名詞符號的現行編排格式
1.1問題調查與數據統計方法。在中國知網《期刊全文數據庫》中選取80種近幾年刊登分子生物學論文較多的學術性中文科技期刊,其中,生物學期刊20種,農學期刊30種,醫學期刊30種;在美國《科學引文數據庫》中選取50種近幾年刊登分子生物學論文較多的英文科技期刊,其中,生物學期刊10種,農學期刊20種,醫學期刊20種。于2017年6月下旬,分別用“分子標記”“基因”“位點”“引物序列”“基因芯片”(或其相應的英文)為關鍵詞逐刊檢索其2016年以來發表的論文,每刊取不同期號發表的2~4篇文章,統計其中基因、基因位點、引物、分子標記符號以及SNP基因芯片型號的編排格式,同時統計了引物序列轉行時是否加有連字符的情況。1.2調查結果與分析。1.2.1基因符號的現行編排格式。簡單地說,基因是含特定遺傳信息的核苷酸序列,是遺傳信息的最小功能單位[7]。具體一點說,基因是基因組序列中與調控、轉錄和/或其他功能序列相關聯的有確定位置的區段,對應于一個遺傳單位[8]。基因的命名在不同物種間還沒有統一的規則,但各物種內的基因命名已趨于遵循統一的規則,具體可參見有關文獻[6-12]。比如細菌的基因符號由3個小寫斜體字母組成,具有相同表型的不同基因座(locus,如今一般被翻譯為基因位點)突變用斜體大寫字母后綴相區別,等位基因用緊隨基因座名稱后的一系列特定的數字來表示[6],如araA2表示ara基因座A的2位突變。因為每一個物種都有一個國際性的基因命名委員會,已經注冊的基因都已被命名,并且經過了有關委員會的審批[6-10],作者在撰寫論文時,一般都會自覺采用已有的名稱;在命名新發現的基因時,一般也都會遵循本物種的基因命名規則。因此,絕大多數學術期刊中出現的問題都不是基因名稱是否正確,而是基因符號的編排格式不規范。最普遍的問題是基因符號的正斜體格式不規范。在《TIG遺傳命名指南》[6]中,所有基因符號中的字母都被要求為斜體,包括表示復等位基因的上角標字母(如豌豆crtys)在內;數字的正斜體雖然沒有明確要求,但所有舉例中,無論是阿拉伯數字還是羅馬數字,也不管它們在基因符號的末尾、中間,還是上標位置,一律都是斜體(例如細菌基因lacA1,lac-23;枯草芽孢桿菌突變體基因spo0A,spoⅡB;斑馬魚基因cyctf219),未見一處例外。而從表1可知,在筆者調查的80種國內學術期刊中,基因符號有多種編排格式,其中,所有字母和數字均為斜體的期刊只占36.25%,字母為斜體、數字為正體的期刊占31.25%,還有少量期刊是部分字母為斜體、部分字母(比如代表基因座的大寫字母)和數字為正體(比如將大腸桿菌aroG基因寫成aroG);最不應該發生的情況是,在不同文章,尤其是不同期號的不同文章中,格式不統一,在這一篇文章中是字母和數字均為斜體,在另一篇文章中是字母斜體、數字正體,這樣的期刊還不少,占到了總數的13.75%。這正是沒有統一標準造成的不良后果。國外SCI收錄期刊的格式統一度要高得多。在所調查的50種期刊中,基因名稱和基因符號的字母和數字均為斜體的期刊占90.00%;字母為斜體、數字為正體的期刊占10.00%,多為亞非拉國家主辦的期刊;沒有字母和數字均為正體的期刊。1.2.2基因位點符號的現行編排格式。基因在染色體上占有的特定位置叫基因位點,又稱為遺傳基因座[13]。一個基因位點上往往存在兩個或兩個以上的基因,這些基因被稱為等位基因或復等位基因[14]。基因位點符號一般也都由字母和阿拉伯數字組成,有時也會有連字符。在《TIG遺傳命名指南》[6]中,基因位點(locus)被翻譯為基因座,一般是在基因符號后加上適當的后綴來表示;基因位點符號中的字母和數字也都為斜體,如1B染色體上控制小麥株高的位點符號為Rht-B1。國內學術期刊在基因位點符號的編排格式上更為混亂(見表1),在筆者調查的80種期刊中,字母和數字均為正體的期刊比例最大(32.50%);字母和數字均為斜體的期刊次之(27.50%);字母為斜體、數字為正體的期刊也占有不小的比例(21.25%);在不同文章中格式不統一的期刊占18.75%,其中個別期刊在同一篇文章中前后的格式都不一致,有的是字母和數字均為正體,有的是字母斜體、數字正體。國外SCI收錄期刊的格式也不夠統一,但與基因符號的情況相似,仍然以字母和數字均為斜體者占絕大多數(82.00%);字母為斜體、數字為正體的期刊只占10.00%;不同文章中格式不統一的期刊占8.00%。后兩類多為亞非拉國家主辦的期刊。1.2.3引物和分子標記符號的現行編排格式。引物(primer)是人工合成的、作為DNA復制起始點的兩段寡核苷酸序列[15]。分子標記(molecularmarkers)有廣義和狹義之分。廣義的分子標記是指可遺傳并可檢測的DNA序列或蛋白質,狹義的分子標記是指DNA標記,也就是能反映生物個體或種群間基因組中某種差異的特異性DN段[16]。引物和分子標記的符號一般也都由字母和數字組成,應該用正體還是斜體,也沒有統一規定,國內學術期刊在其編排格式上也不夠統一(見表1)。在筆者調查的80種中文期刊中,引物符號中的字母和數字均為正體的期刊占70.00%,字母和數字均為斜體的期刊占8.75%,在不同文章中正斜體格式不統一的期刊占21.25%;分子標記符號中的字母和數字均為正體的期刊占48.75%,字母和數字均為斜體的期刊占16.25%,字母為斜體、數字為正體的期刊占7.50%,在不同文章中或者同一篇文章的正文與圖表中正斜體格式不統一的期刊占27.50%。SCI收錄的國外期刊中,引物符號的格式比較統一,字母和數字均為正體的期刊占86.00%,均為斜體的期刊占12.00%;不同文章中格式不統一的期刊只占2.00%;分子標記符號的格式也比較統一,字母和數表1國內外科技期刊所發表的分子生物學論文中幾種常見名詞符號的編排格式Tab.1Formattingofnormalnounsandsymbolsformo-lecularbiologypaperspublishedindomesticoroverseassci-techjournals字均為正體的期刊占82.00%,均為斜體的期刊占12.00%;不同文章中格式不統一的期刊占6.00%。需要特別說明的是,有一類SSR(Simplese-quencerepeats)標記,比如檢測小麥抗病基因的SSR標記Xcfd81、Xwmc154、Xgwm429等等,其符號開頭的X代表基因位點,所以這類標記符號一般都被排為斜體,這是應該的。同一種期刊的不同論文或同一篇論文中,這類標記被排為斜體,其他標記(如SCAR標記SCAR203)被排為正體,筆者在調查統計時,未將其視為“格式不統一”。1.2.4引物序列的現行編排格式。引物序列(Primersequences)即引物的核苷酸序列,也就是DNA或RNA中堿基的排列順序,如5'-GTGATGAAGTCGGAGTGGCA-3',其中的A、T、G、C代表4種堿基。有些引物比較長,含有四五十個堿基,排版時往往需要轉行,轉行時,不宜在堿基之間加連字符,因為一個連字符代表一個省略的堿基,轉行時所加的連字符容易被誤認為省略了一個堿基。國內中文期刊中,引物序列符號轉行時不加連字符的期刊占57.50%,轉行時加連字符的期刊占42.50%。SCI收錄的國外期刊中,引物序列符號轉行時不加連字符的占92.00%,轉行時加連字符的占8.00%,后者基本為亞洲和非洲期刊。1.2.5SNP基因芯片型號的現行編排格式基因芯片又稱DNA芯片(DNAchip)、DNA微陣列(DNAmicroarray)、DNA微陣列芯片(DNAmicroarraychip),是以預先設計的方式將大量的生物訊息密碼(寡核苷酸、cDNA、基因組DNA等)固定在玻片、硅片、聚丙烯膜、尼龍膜等固相載體上組成的密集分子陣列[17]。其中的SNP(SingleNucleotidePolymorphisms,單核苷酸多態性)基因芯片有90K、60K等不同型號。SCI收錄的國外期刊中,這種K為大寫者占96.00%,為小寫者僅占4.00%,并且與數字之間均無空格。但國內中文期刊中,這種K有大寫、小寫、與數字之間留空格和不留空格4種格式,如90K、90,K、90k、90,k,有時同一篇論文中出現4種或3種格式:K為大寫、與數字之間無空格的期刊占38.75%;K為小寫、與數字之間有空格或無空格的期刊占17.50%;在不同文章或同一篇文章中格式不統一的期刊占31.25%。
2上述符號的規范編排建議
沒有統一的國家標準,可能是造成我國眾多科技期刊分子生物學名詞符號編排不規范的主要原因。因此,中國科技期刊編輯學會應該盡快牽頭制定與上述分子生物學符號編排格式有關的國家標準,讓相關期刊有據可依。在標準制定中,應以《TIG遺傳命名指南》為基準,以方便期刊排版操作為原則,以多數國際性期刊的習慣格式為標樣。筆者在此提出幾點建議,供標準制定者和有關期刊參考:①根據《TIG遺傳命名指南》及90%國外期刊的慣例,建議基因和位點符號中的字母和數字都用斜體。②根據80%以上國外期刊的慣例,建議引物和標記符號中的字母和數字都用正體。③將引物序列盡量排在同一行,必須轉行時,一定不要加連字符。④根據95%以上國外期刊的慣例,建議SNP基因芯片型號中的字母大寫,字母與數字之間不留空格。
試議計算機技術在醫學中的意義
一、計算機技術在醫學領域的具體應用
1.醫院信息系統(HospitalInformationSystem,HIS)
HIS是利用網絡通訊技術,計算機軟硬件技術等現代化手段,對醫院及所屬各個部門的進行綜合管理,對在醫療活動各階段產生的數據進行采集,存儲,處理,提取,傳輸,匯總加工生成各種信息,從而為醫院的整體運行提供各種信息及自動化的管理服務的信息系統。HIS對于現代化醫院的建設起著不可或缺的作用。它大大簡化了工作流程,減輕醫務人員的勞動強度,提高了工作效率,也提高了數據錄入的準確性,達到信息精確化。
2.電子病歷(ElectronicMedicalRecord,EMR)
電子病歷就是把傳統的病歷計算機化。它是用計算機、儲存卡等電子設備存儲、查找、提取患者的診療經過,替代傳統的手寫病歷。電子病歷的內容與傳統病例一樣,包括患者所有的診療信息。病歷記錄著患者病情演變的詳細過程,是醫生了解患者病情制定診療方案的重要依據,也是醫務人員之間交流的一項重要文件,又是探索疾病規律及處理醫療糾紛的法律依據,是國家的寶貴財富。病歷對醫療、預防、教學、科研、醫院管理等都有重要的作用。而電子病歷于傳統的手寫病歷相比,有著顯著的優勢。
1)易于存儲。患者可以將自己的病歷保存在一張小小的儲存卡里,方便且易于保存;醫院可以將患者們的病歷存儲于計算機無限的存儲空間里,節省空間也便于管理。
乙肝療效觀察及護理論文
【摘要】目的:了解拉米夫定(LAM)和干擾素對慢性乙肝的療效,為慢性乙肝的治療開辟一條新的途徑.方法:將HBVDNA和HBeAg均陽性的慢性乙肝患者80例,1∶1隨機分為兩組,即治療組和對照組.其中治療組(LAM+干擾素)為:INFα1b,隔日5MU,im,及LAM100mg/d;對照組(LAM組)為LAM100mg/d,口服,共12mo.結果:LAM和干擾素(治療組)對YMDD變異株的治療作用初步結果明顯高于LAM單獨作用(對照組)(P<0.01).結論:LAM和干擾素聯合治療慢性乙肝的初步結果顯示出有較好的療效,為臨床進一步驗證提供了科學依據.
【關鍵詞】肝炎,乙型,慢性;治療;拉米夫定;干擾素
0引言
拉米夫定(LAM)通過特異性的阻斷嗜肝病毒DNA的合成,顯著抑制HBV的復制,目前已廣泛的應用于乙肝的治療[1],長期應用LAM其耐藥突變的發生率為16%~43%.突變發生后一方面降低療效,另一方面使肝病活動,甚至誘發重癥肝炎,為此我們采用了LAM與干擾素聯合對抗乙肝病毒變異進行了臨床試驗,取得了明顯的治療效果.
1對象和方法
1.1對象
慢性乙肝研究論文
【關鍵詞】,肝炎ObservationoftherapeuticefficacyoflamivudinecombinedwithalphainterferoninpatientswithchronichepatitisB【Abstract】AIM:TostudythetherapeuticefficacyoflamivudinecombinedwithalphainterferoninpatientswithchronichepatitisBandtofindanewapproachtocontrolthedisease.METHODS:EightychronichepatitisBpatientswithHBVDNAandHBeAgpositiveweredividedintotwogroups:LAMIFNgrouptreatedwithlamivudineandalphainterferonfor12monthsandLAMgrouptreatedwithlamivudinealonefor12months.RESULTS:ThetherapeuticeffectonYMDDmutationinthegroupwithlamivudineandIFNα1bwassignificantlybetterthanthatinthegroupwithlamivudinealone(P<0.01).CONCLUSION:LamivudinecombinedwithalphainterferonhasbettertherapeuticefficacyinpatientswithchronichepatitisB.【Keywords】hepatitisB,chronic;treatment;lamivudine;interferon【摘要】目的:了解拉米夫定(LAM)和干擾素對慢性乙肝的療效,為慢性乙肝的治療開辟一條新的途徑.方法:將HBVDNA和HBeAg均陽性的慢性乙肝患者80例,1∶1隨機分為兩組,即治療組和對照組.其中治療組(LAM干擾素)為:INFα1b,隔日5MU,im,及LAM100mg/d;對照組(LAM組)為LAM100mg/d,口服,共12mo.結果:LAM和干擾素(治療組)對YMDD變異株的治療作用初步結果明顯高于LAM單獨作用(對照組)(P<0.01).結論:LAM和干擾素聯合治療慢性乙肝的初步結果顯示出有較好的療效,為臨床進一步驗證提供了科學依據.【關鍵詞】肝炎,乙型,慢性;治療;拉米夫定;干擾素0引言拉米夫定(LAM)通過特異性的阻斷嗜肝病毒DNA的合成,顯著抑制HBV的復制,目前已廣泛的應用于乙肝的治療[1],長期應用LAM其耐藥突變的發生率為16%~43%.突變發生后一方面降低療效,另一方面使肝病活動,甚至誘發重癥肝炎,為此我們采用了LAM與干擾素聯合對抗乙肝病毒變異進行了臨床試驗,取得了明顯的治療效果.1對象和方法1.1對象200202/200407住院的HBeAg和HBVDNA陽性,丙氨酸氨基轉移酶(ALT)異常,均經過LAM正規的治療12~18mo的患者80(男48,女32)例,年齡20~52歲.按1∶1的比例隨機分為2組,其中LAM與干擾素共用為聯合治療組,LAM單獨為對照組.聯合治療組:INFα1b,隔日5MU,im,及LAM100mg/d;LAM組LAM100mg/d,口服,共12mo,慢性乙肝的診斷標準符合2000年西安全國傳染病與寄生蟲病學術會議修訂的病毒性肝炎防治方案標準[2].1.2方法①肝功能用美國Beckman全自動生化儀及其配套的試劑檢測;判定標準;治療后ALT降至正常參考值為顯效,有所下降為有效,無下降者為無效.②HBVM用酶聯免疫法試劑由美國Abbott公司提供;e抗原的判定:e抗原轉陰,產生e抗體,若e抗原轉陰,但沒有產生抗體表示基因突變.③HBVDNA用熒光定量聚合酶鏈反應PCR檢測,由廣州達安基因診斷中心提供儀器和試劑盒,截止值為103copies/mL;判定標準:HBVDNA轉陰的標準是0.001PG/mL,約等于100copies/mL.④YMDD變異用基因芯片檢測[3,4],以HBV序列(GenBank4490408)為模板設計以下引物:上游引物:5′GATGTGTCTGCGGCGT3′,下游引物:5′GTAAACTGAGCCAGGAGAAA3′,在50μL含20mmol/LTrisHCl,50mmol/LKCl,2mmol/LMgCl2,0.2mmol/LdATP,dTTP和Cy5dCTP(英國Amersham公司產品),100mmol/L引物、2UTaq酶的體系中,經95℃5min預變性,以94℃30s,50℃30s,72℃30s循環30次,擴增并標記長度為308bp的待測片段.擴增產物經乙醇沉淀純化,55℃雜交30min,45℃洗兩次,晾干掃描,計算判讀按每塊芯片檢測4位點計可測得基因突變數同時可獲得確切的突變類型.⑤肝臟組織病理的變化用肝穿刺活檢的方法對肝臟的炎癥程度進行檢測,每個受試對象都接受2次肝穿.用放免法對肝纖維化程度進行檢測.統計學處理:用SPSS10.0軟件,記數資料用χ2檢驗,計量資料用成組t檢驗.2結果2.1均衡性檢驗兩組在性別、年齡、病程、ALT、乙肝病毒e抗原和乙肝病毒定量方面無明顯差異(P>0.05).LAM組:40(男25,女15)例,年齡(36.26±1.25)歲,病程(12.20±1.61)mo,ALT(86.07±1.26),乙肝病毒e抗原陽性(40例)、乙肝病毒定量陽性(40例);聯合治療組:40(男23,女17)例,年齡(36.18±1.75)歲,病程(12.01±1.23)mo,ALT(87.25±1.34),為乙肝病毒e抗原陽性(40例)、乙肝病毒定量陽性(40例).2.2治療后在ALT,HBeAg,HBVDNA的變化聯合治療組ALT復常率、HBeAg和HBVDNA轉陰率明顯的高于LAM組(P<0.01,Tab1).表1兩組治療后ALT、乙肝病毒e抗原、乙肝病毒定量方面的比較(略)2.3肝臟組織病理的變化治療后兩組肝臟組織病理的改善,LAM組為45.0%(18/40);聯合治療組為87.5%(35/40),聯合治療組肝臟組織病理的改善明顯高于LAM組(P<0.01).2.4對治療后基因突變的檢測在常規PCR檢測中,發現LAM抗病毒作用在短期達到較好效果,但隨著抗病毒時間的延長,治療效果反而有減弱的現象,為此用基因芯片技術對有關標本進行了進一步的檢測,觀察HBVYMDD變異,LAM組基因突變數為80%(32/40),聯合治療組基因突變數為37.5%(15/40),LAM組突變率明顯高于聯合治療組(χ2=14.907,P<0.01).3討論雖然LAM是目前治療乙肝的主要藥物,它可迅速抑制HBV的復制,在短時間間內使HBVDNA轉陰,肝功能和肝臟組織學得到改善[5],但是在其抗病毒治療過程中可出現HBVYMDD變異,其突變率高達16%~43%[6,7],給治療帶來許多困難,是繼續用藥還是終止用藥,一直是臨床工作爭論的焦點,現在還無定論.體外實驗證明,YMDD突變發生后LAM的用量提高105~106倍[8],應該停藥或更換其他的藥物治療.由于缺乏相應的臨床資料也有專家認為;體外實驗并不能說明體內LAM的效果,因此即使出現耐藥,還應繼續用藥.針對這一臨床問題,我們采用了LAM聯合干擾素對乙肝病毒變異進行了正規的治療,通過治療臨床觀察表明:LAM和干擾素聯合治療可顯著的減少YMDD變異的產生,能有效的抑制野生株并能控制突變株的發生已獲得滿意的治療效果.可能因乙肝的發病機制是持續的胞內病毒復制和細胞介導的免疫損傷,所以聯合治療仍然是慢性乙肝抗病毒治療的主要方向,即在抗病毒治療的同時進行免疫調節治療.治療后可使血清轉換率、肝臟的炎癥及纖維化程度得到了明顯的改善,也使HBVYMDD變異出現了抑制或是延緩的發生.LAM聯合干擾素對乙肝病毒變異應該是理想的治療.【參考文獻】[1]YaoGB,WangBE,CuiZY,etal.ArandomizeddoubleblindplacebocontrolledstudyoflamivudineinthetreatmentofpatientswithchronichepatitisBvirusinfection[J].ChinMed(Engl),1999;12(35):387-391.[2]中華醫學會傳染病與寄生蟲病學分會.病毒性肝炎防治方案[J].中華肝臟病雜志,2000;8(6):324-329.BranchofinfectiousdiseasesandparasitediseasesofChinesemedicinemeeting.Virusnaturehepatitispreventionandcurescheme[J].ChinJLabMed,2000;8(6):324-329.[3]宋家武,林菊生,孔心涓,等.檢測拉米夫定耐藥基因芯片的制作及其初步應用初探[J][1][2].中華檢驗醫學雜志,2003;26(15):1-3,68.SongJW,LinJS,KongXJ,etal.DoingofdetectlamivudinedurablegeneCMOSchipanditsfirstexploringofprinaipiumapplication[J].ChinJCheckout,2003;26(15):1-3,68.[4]宋家武,林菊生,孔心涓,等.基因芯片檢測拉米夫定致乙型肝炎病毒耐藥突變的臨床研究[J].中華肝臟病雜志,2003;6(9):361-363.SongJW,LinJS,KongXJ,etal.lamivudineinwhichgeneCMOSchipdetectresultinclinicresearchofhepatitisBvirusdurabledruggenemutation[J].ChinJHepatol,2003;6(9):361-363.[5]姚國弼,催振宇,姚集魯,等.國產拉米夫定治療2200例慢性乙型肝炎的IV期臨床試驗[J].中華肝臟病雜志,2003;11(6):103-108.YaoGB,CuiZY,YaoJL,etal.IVperiodclinicTestof2200caseschronichepatitisBinwhichlamivudinemadeinChinatreating[J].ChinJHepatol,2003;11(6):103-108.[6]ZoulimF.TherapyofchronichepatitisBvirusinfection;inhibitionoftheviralpolymeraseandotherantiviralstrategies[J].AntiviralRes,1999;44(26):1-30.[7]計淼淼,楊敏燕,錢又宏,等.拉米夫定治療慢性乙型肝炎臨床療效及病毒變異[J].肝臟,2000;6(18):75-77.JiMM,YangMY,QianYH,etal.CliniccurativeeffectandvirusmutationoflamivudinetreatingchronichepatitisB[J].Liver,2000;6(18):75-77.[8]AllenMI,DeslauriersB,AndrewsCW,etal.IdentificationandcharacterizationofmutationinhepatitisBvirusresistanttolamivudine[J].Hepatology,1998;27(28):1670-1677
分子生物技術在檢測轉基因食品的應用
摘要:近年來,隨著基因工程技術的發展,轉基因食品也得到了快速發展。然而,轉基因食品為企業帶來了巨大經濟利益的同時也存在不小的安全隱患。因此,轉基因食品的檢測技術就顯得尤為重要。本文重點闡述了分子生物技術在轉基因食品檢測中的應用。
關鍵詞:轉基因食品;檢測基因;分子生物學;檢測技術
轉基因食品逐步商業化滿足了人們不斷增長的物質需求。轉基因食品卻在食用安全性和對生態環境的影響方面存在問題。轉基因食品是使用基因工程技術來改變原始物種基因信息的新型技術。轉基因過程中的每個階段都可能存在安全隱患。因此,建立有效、快速、準確的轉基因食品檢驗方法,可以有效滿足消費者的知情權和選擇權,改善轉基因食品安全管理不足。本文重點闡述分子生物技術在轉基因食品檢測中的應用。
1基因水平定性的PCR檢測法
為了更好地使外源基因成功轉移到宿主體內并合理表達,轉基因通常必須構建啟動子、終止子、選擇標記基因和報道基因。其中啟動子和終止子是目標基因,具有表達順序的作用。根據科學研究,大多數轉基因作物具有啟動子(CaMV35s),終止子(NOS)和抗性基因(NPTII3)三個基因成分。為了設計啟動子、終止子、選擇標記基因等的引物,基于此編碼序列的PCR擴增,可以評估該食品是否含有轉基因成分。目前,我國利用花椰菜花葉病毒35S啟動子和農桿菌腐爛NOS終止子設計方案,非特異性引物設計對35S和NOS已成功地通過PCR擴增技術測試了轉基因大豆。該方法用于成功測試RounfupReady,這是一種抗草甘膦的轉基因大豆。但是,PCR方法只適用于轉基因產品基礎測試,一些綠色植物或土壤微生物也將攜帶CaMV35S和NOS基因成分,檢測結果很可能是假陽性。
2基于基因芯片的檢測法
轉基因食品安全研究和發展論文
轉基因食品的安全管理普庇泰教授
[5]首先提出轉基因食品安全性問題,1998年他研究發現,幼鼠食用了轉基因土豆之后,其免疫系統和內臟都受到了損壞。這一發現轟動了科學界。后來經審查發現這項研究結果不夠詳實,不足以證明轉基因食品具有危險性[6]。轉基因食品的風險尚未有定論,迄今為止也沒有因食用轉基因食品而導致重大的事故傷亡。隨著人們安全意識的逐漸加強,各國開始了對轉基因產品的監控和管理。轉基因技術的安全管理世界上主要分為兩大模式,這兩種模式在轉基因食品安全管理的方法和理念上存在巨大的差異,分別是開放鼓勵型的美國模式和嚴謹限制型的歐盟模式,其他國家實行的模式介于兩者之間[7]。歐盟對轉基因食品一向嚴謹。盡管歐盟的研究表明目前市場上的轉基因食品是安全的,但歐盟認為轉基因食品的安全評估需要靠長期的實驗和觀察才能得以進行。歐盟的管理模式以轉基因食品的工藝過程為基礎,所有的轉基因生物,都要接受安全性評價和監控[8]。轉基因食品管理的理論基礎是“預防”原則。其目標是保證人類和動物的生命健康、保護環境免遭破壞。其管理政策是確保歐盟市場健康正常的運轉[9]。歐盟很重視轉基因食品的立法。自20世紀90年代制定了一系列的法律法規,制定了新食品定義和主要成分、安全評估機制和成分標識。從田間到菜場制定了全方位的食品安全管理體制。所有轉基因食品在上市前須通過歐盟的強制性安全評估和批準程序,同時進行標識,確保其安全性和可追溯性,使消費者的權益得到保障,確保轉基因食品監督有效,并能及時采取適當的風險應對措施。歐盟的轉基因食品管理機構是歐盟食品安全局。歐盟各個國家在管理上存在差異,沒有完全依照歐盟轉基因食品管理體系來實行。與歐盟管理模式相似的有新西蘭、澳大利亞等國家[10]。美國提出,必須有可靠的科學證據證明風險的存在,才會采取適當的管制,即對轉基因食品的法律管制須建立在“可靠科學”原則基礎上[11]。美國管理模式以產品為基礎,認為轉基因食品與傳統食品之間沒有本質差別,具有同樣的安全性。美國在國內對轉基因食品進行自律管制、在國際上推行轉基因產品貿易自由,管理模式寬松。美國沒有制定完整的法規來管制轉基因食品,僅納入到現有的法律管制范圍內。美國的轉基因生物安全管理機構有:美國農業部、環境保護局、食品與藥品管理局。美國對轉基因技術的發展很是樂觀。加拿大對轉基因食品的管理與美國相似,運用自律性管理。中國擁有大量的人口,隨著環境的急劇惡化及耕地不斷的被征用,耕地面積卻在大量的減少,中國的農業生產面臨著巨大的壓力,轉基因食品的出現使這一問題得到了轉機[12]。中國對轉基因食品的研究起步比較晚,但國家對轉基因技術非常重視,并取得了一定的成果。1986年啟動的“國家高技術研究與發展計劃”中,大力支持發展生物技術。中國是世界上第一個批準轉基因產品商業化生產的國家。近年中國在轉基因技術方面的研究取得了不錯的成績,但與歐美等發達國家還存在著巨大的差距[13]。中國對轉基因食品采取較為嚴格的管理模式。中國的管理機構有:農業部、科技部、衛生部、食品與藥物管理局和國家環保總局,中國轉基因食品的管理中發揮著主導作用的是農業部。
轉基因食品的檢測技術
DNA在提取的時候會產生的應抑制因子、產品深加工時破壞了核酸等因素會使PCR結果呈假陰性;作物受到病毒感染、實驗室污染等因素會造成PCR結果呈假陽性[16-18]。所以,定性PCR只能初步檢測轉基因食品。為了解決PCR存在的問題,消除檢測干擾,在試驗中引入內部對照反應,從而可以半定量地檢測樣品[19]。(1)競爭定量PCR:其主要的過程是將一種人工構建的相互間競爭模板,使這種模板能夠具有一致的待檢測基因所具有的動力學特點,能夠在同一反應體系中同引物和底物相競爭,之后進行電泳檢測。將結果制成標準曲線,計算待測基因的含量。該方法容易產生誤差,比較難使用[20]。(2)實時熒光定量PCR:該技術是普通PCR的升級,主要思想就是把一個標記了2個熒光基團的探針加入到反應體系中,根據探針上的熒光信號實時監測整個PCR進程,然后將結果制成標準曲線,計算未知模板的含量[21]。實時定量PCR檢測的靈敏度很高,它的最小檢測量為2pgDNA/g樣品。檢測要求低、范圍廣,可以檢測一些已經加工,或者還未進行加工以及混合樣品。實時熒光PCR檢測技術能對PCR反應進行有效地實時的監測。在實時熒光PCR技術中加入閉管分析,不需要加入PCR后處理過程,能使核酸的交叉污染有效的降低甚至消除。此方法的挑戰就是定量標準物的滯后發展。(3)多重PCR:在同一反應體系中的多個靶點能同時進行PCR檢測,試驗結果可靠,操作簡單快速,降低了檢測的成本。多重PCR法的應用前景很廣闊。(4)Southern和Northern雜交:用限制性核酸內切酶對與特異性探針結合的基因組片斷內或其周圍序列進行酶切,研究基因內部的序列。該技術檢測結果準確可靠,但要求樣品的純度高,檢測費用也較高。Southem雜交的檢測對象是DNA,而Northern雜交是RNA。基因芯片又叫DNA芯片或DNA微陣列[22]。是美國的Affymetrix公司開發的,世界上第一塊商品化的基因芯片在1996年問世。基因芯片技術是目前轉基因食品檢測的前沿技術,是一種高度集成化的反向雜交技術。將探針分子固定在載體上,用PCR、末端標記等方法對待測基因進行處理,處理后的基因與固定了的探針雜交。借助放射自顯影或者激光共聚焦顯微鏡或CCD相機檢測并讀出各個不同斑點信號的強度,將所獲得的雜交信號用相應的軟件處理,得到被檢樣品的遺傳信息。該方法可實現樣品大量序列的檢測和分析,同時完成樣品的定性定量。將抗原和抗體反應的特異性結合酶對底物的高效催化這兩者有機的結合,完成ELISA的檢測。酶作用于底物后,顏色會發生變化,抗原結合抗體時,可以通過比色過程或者根據熒光反應來測定。通過顏色的變化來判斷樣品中含有抗原的的數量。ELISA檢測可以同時完成樣品的定性和定量檢測。該方法選擇性和靈敏度較高,但復雜基質對它的準確度有干擾,外源蛋白質含量低或被熱處理變性,該方法的檢測能力就會下降[23]。3.2.2Western雜交Western雜交又稱蛋白質印跡法,是將抗體的特異性、蛋白質電泳的分離能力、顯色酶反應的靈敏性結合在一起的蛋白質檢測方法,可用于檢測復雜混合物中特異蛋白質的含量。用于檢測特異性目的蛋白質,檢測靈敏度可達1~5ng,還可用于檢測不可溶性蛋白質。其檢測的關鍵是抗體的制備[24]。
中國轉基因食品安全管理的改善措施
中國缺乏系統的法規來制約轉基因食品的安全,因此需及時將轉基因食品的安全性納入到法律的框架內。需要建立轉基因生物安全管理的基本原則和制度,建立相應的部門并明確它們該承擔的職責義務和管理權限,對一些經過轉基因技術加工的產品和借助轉基因技術進行研究的行業開展全方位的正規的管理體系[25]。許多發達國家在轉基因生物安全管理立法方面已積累了一定的經驗,中國立法時可以借鑒。在對待轉基因食品風險的不確定方面,學習歐盟等國采取審批制度和強制性標識制度。鑒于轉基因技術發展所帶來的巨大經濟利益和未來美好的發展前景,許多發達國家均投入大量資金和人力進行研發,中國在確保安全的提前下,也應使轉基因技術得到更好的發展,最大限度地維護國家利益。轉基因食品從研發到消費這一系列的過程都必須采用標識、通報等措施保證消費者知情同意權的實現。當前市場上的轉基因食品的標識很不完善。普遍存在未辦理轉基因生物標識,并私自進行轉基因種子生產、經營的行為。由于缺乏完整的農業轉基因生物成分的檢測體系,監督市場產品時,無法準確判斷農產品是否有轉基因成分,缺乏奏效的監控手段。因此,通過市場調查了解轉基因食品標識的實際情況,掌握轉基因食品的種類、來源和加工后的形式等,制定相應的轉基因食品安全管理的條例。建立轉基因食品標識的定期監督制度,借助已建的轉基因食品管理機構,加強農業轉基因食品標識管理。中國境內銷售的轉基因食品必須實行標識,不標識和不符合標識規定的一律不得進口和銷售。標識目錄由農業部和國務院相關部門制定并公布[26]。目前相關部門的職責配合不夠,很難對轉基因食品進行有效的監管。因此應設立專門的系統的轉基因食品安全管理部門。對轉基因食品的研發、生產加工、運輸、進出口和銷售等環節進行全面的監督,確保轉基因食品產業安全規范的運行[27]。在當前的技術條件下,轉基因食品的安全性還不能確定,應理性對待轉基因食品。因此,政府應設立專業的獨立行政監管機構,全程跟蹤,并建立食品安全監管過程中有效的追蹤制度,詳細記錄每一環節,一旦出現問題,可以速度的找出危害關鍵控制點,便于及時采取措施,將危害降至最低。針對轉基因食品存在的風險不確定性,制定安全評價標準以保證轉基因食品行業正常穩定的發展。轉基因食品的安全評價需要合適的檢測技術。轉基因食品品種繁多且數量大,含轉基因成分的食品成分復雜、待檢測成分被降解或破壞,檢測難度大[28]。目前的檢測手段有:人工檢測、儀器檢測和生物芯片,但不能滿足當前的檢測需要。因此,需加大轉基因技術的研究力度,使檢測快速、準確、可靠。在發展自身技術的同時,還應積極開展國際合作,加強轉基因食品的安全防范[29-31]。對轉基因食品的安全評價需做到公開透明。需制定一整套針對轉基因食品的法規、安全評價標準、方法及規則。對轉基因食品的生產源頭開始,以及對其生產、加工、成品、銷售等一系列過程進行詳細的存檔化管理并進行詳細的記錄存檔,使記錄和標識具有可溯源性[32,33]。以轉基因食品的安全性、營養上的要求和質量上的評價以及對環境所產生的影響等標準作為是否決定進口及進口的數量、方式等的判斷因素。同時在此基礎上要建立有效且實時的預警機制,在轉基因作物的風險處理上,要防患于未然。監管部門對進口的轉基因食品實行跟蹤檢查,將存在的或可能存在的質量問題及時公布于眾。政府應重視和加強對國外轉基因食品相關政策信息的收集和研究,為企業和消費者提供一些必要且合理的咨詢服務,以減少國際貿易中的摩擦[34]。