新DNA疫苗或于2018年前推出,預計能遏制寨卡病毒

新DNA疫苗或于2018年前推出,預計能遏制寨卡病毒

非洲的埃博拉疫情還沒有完全結束，美洲又出現(xiàn)了一種蟲媒病毒――寨卡病毒。在寨卡疫情暴發(fā)后，針對寨卡病毒的疫苗研制工作從沒有停止過。

美國生物技術公司inovio有望在2018年之前將控制寨卡病毒傳播的特效dna疫苗推向市場。早在今年6月，該公司就曾聲明稱已獲得fda批準進行人體臨床試驗，將研制出的攜帶病毒dna的疫苗注射到人體細胞核內，以促使人體細胞產生可防止病毒滋生的蛋白質。

這種新型疫苗借助微弱的病毒來攻擊人體免疫系統(tǒng)，使人體產生病毒抗體。其所攜帶的病毒是安全的，因為它們無法復制，也就無法傳播。

篇外閱讀：什么是寨卡病毒？

寨卡病毒 （ZIKV）屬于黃病毒科病毒科，黃病毒屬，可以通過伊蚊傳播給人類。和黃病毒科內的其它病毒一樣，寨卡病毒有包膜和二十面體的蛋白衣殼，為正鏈RNA病毒。與它最密切相關的病毒是Spondweni病毒。在人類中，它會導致稱為茲卡的輕微疾病。茲卡疾病，或又稱為茲卡發(fā)熱，自20世紀50年代一直僅僅發(fā)生在赤道附近非洲和亞洲的狹長地帶。

寨卡病毒可以由白天活躍蚊子傳播。現(xiàn)已知多種伊蚊都可以傳播這種病毒。研究表明，塞卡病毒在伊蚊體內的外在潛伏期約為10天。該病毒的脊椎動物宿主主要是猴子和人類。目前來說，該病毒的發(fā)病機制還并不明確?？茖W家的假設是，zika病毒開始時會感染樹突細胞近核的部位，隨后擴散到淋巴結和血液中。一般的，黃病毒科病毒通常在細胞質中復制，但zika病毒的抗原已被發(fā)現(xiàn)被感染的細胞核中。

這種病毒引起的癥狀就像是登革熱的溫和形式 。感染該病毒的常見癥狀包括，輕微頭痛、斑丘疹，發(fā)熱、全身乏力、紅眼病和關節(jié)痛。開始時，會有輕度頭痛，并逐漸發(fā)展到斑丘疹、發(fā)燒、背部疼痛。兩天之內，皮疹消退，并在三天內，發(fā)燒結束，但皮疹依然存在。至今仍然沒有特效疫苗和治療藥物。

擴展閱讀:一、寨卡病毒的預防目前無疫苗。減少寨卡病毒感染來源（去除和改造滋生地）以及減少蚊蟲與人的接觸可減少感染發(fā)生。建議采取以下措施：使用驅蟲劑；穿戴盡可能覆蓋身體各部位的衣服，而且最好是淺色衣服；采用紗網、門窗緊閉等物理屏障；蚊帳內睡覺。另外較為重要的是將水桶、花盆或者汽車輪胎等可能蓄水的容器實施排空、保持清潔或者加以覆蓋，從而去除可使蚊蟲滋生的環(huán)境。

要保護自己免患寨卡病毒和其他蚊媒疾病，采取上述措施，避免受到蚊子叮咬。孕婦或者計劃懷孕的婦女應當遵循這一建議，當前往已經出現(xiàn)寨卡病毒疫情的地區(qū)旅行時也可征求當?shù)匦l(wèi)生部門的意見。

怎樣分辨什么是DNA病毒，什么是RNA病毒，什么是DNA和RNA病毒

DNA病毒：是生物病毒的一種，屬于一級
繁殖：是專性活細胞內寄生物。他不可單獨進行繁殖，必須在活細胞內才可。
繁殖方式：復制。
繁殖過程：吸附（病毒粒子借衣殼上的受體與宿主細胞“粘附”在一起，否則，病毒粒子將不能侵入宿主細胞。）注入遺傳物質, 接著就是利用寄主細胞的營 養(yǎng) 進行DNA的復制和protein的翻譯,然后就是裝配,最后就釋放.

RNA病毒(RNA virus) 也稱RNA型病毒。核酸為RNA的病毒的總稱。植物病毒，除少數(shù)例外（如花椰菜花葉病毒Caulif- lower mosaic virus），幾乎都是RNA病毒。 RNA病毒
冠狀病毒直徑為80～160nm，為有包膜的單股RNA病毒RNA的復制過程中，其錯誤修復機制的酶的活性很低很低，幾乎是沒有的，所以其編譯很快；而疫苗是要根據(jù)病毒的固定基因或蛋白進行開發(fā)制作的。所以RNA病毒疫苗較難開發(fā)！只要記住相對少數(shù)的RNA 病毒例子就可以了阿。
RNA病毒有： 艾滋病病毒，煙花草病毒，SARS 病毒大洋網訊 80多年前有一個至少在全球造成2000萬人死亡的兇手，它還從未接受正義的審判。科學家相信，研究惡貫滿盈的1918年“西班牙流感”可能有助于人類防范另一場災難性流感的襲擊。
今天，1918年在人們的記憶中是模糊的。那年，第一次世界大戰(zhàn)以同盟國的戰(zhàn)敗投降而告終。戰(zhàn)爭造成了1000多萬人死亡，更多的人流離失所。在經歷了4年之久的慘烈戰(zhàn)爭后，人們盼望著和平寧靜的生活。然而就在此刻，一場更大規(guī)模的災難使得一次大戰(zhàn)的死亡幽靈相形見絀。這場在很多歷史書中只是一則小小腳注的災難，就是所謂的“西班牙流感”。
最危險的感冒
“西班牙流感”也被稱作“西班牙女士”(SpanishLady)，不過它卻有些名不符實。首先，它似乎并不是從西班牙起源的。其次，這場流感絕對沒有它的名稱那樣溫柔。
現(xiàn)有的醫(yī)學資料表明，“西班牙流感”最早出現(xiàn)在美國堪薩斯州的芬斯頓(Funston)軍營。1918年3月11日午餐前，這個軍營的一位士兵感到發(fā)燒、嗓子疼和頭疼，就去部隊的醫(yī)院看病，醫(yī)生認為他患了普通的感冒。然而，接下來的情況出人意料：到了中午，100多名士兵都出現(xiàn)了相似的癥狀。幾天之后，這個軍營里已經有了500名以上的“感冒”病人。
在隨后的幾個月里，美國全國各地都出現(xiàn)了這種“感冒”的蹤影。這一階段美國的流感疫情似乎不那么嚴重，與往年相比，這次流感造成的死亡率高不了多少。在一場世界大戰(zhàn)尚未結束時，軍方很少有人注意到這次流感的爆發(fā)———盡管它幾乎傳遍了整個美國的軍營。
隨后，流感傳到了西班牙，總共造成800萬西班牙人死亡，這次流感也就得名“西班牙流感”。9月，流感出現(xiàn)在波士頓，這是“西班牙流感”最嚴重的一個階段的開始。10月，美國國內流感的死亡率達到了創(chuàng)紀錄的5%。戰(zhàn)爭中軍隊大規(guī)模的調動為流感的傳播火上澆油。有人懷疑這場疾病是德國人的細菌戰(zhàn)，或者是芥子氣引起的。
這次流感呈現(xiàn)出了一個相當奇怪的特征。以往的流感總是容易殺死年老體衰的人和兒童，這次的死亡曲線卻呈現(xiàn)出一種“W”型———20歲到40歲的青壯年人也成為了死神追逐的對象。到了來年的2月份，“西班牙流感”迎來了它相對溫和的第三階段。
數(shù)月后，“西班牙流感”在地球上銷聲匿跡了。不過，它給人類帶來的損失卻是難以估量的?？茖W家估計，大約有2000萬到4000萬人在流感災難中喪生。相比之下，第一次世界大戰(zhàn)造成的1000萬人死亡只有它的1／2到1／4。據(jù)估計，在這場流感之后，美國人的平均壽命下降了10年。
善于化裝的兇手
作為一種傳染病，流感至少已經有了2000多年的歷史。1918年“西班牙流感”的危害甚至超過了中世紀歐洲爆發(fā)的鼠疫，與最近20年流行的艾滋病打了一個平手(全球大約有7000萬人感染艾滋病，2000萬人死亡)。
流行性感冒是比你想象的更嚴重的疾病。即便流感只有2.5%的死亡率，如果有10億人感染，那么后果就是“西班牙流感”這樣的災難。流感的另一個危險之處是它的不穩(wěn)定性：今年你患上了流感，你得到了一定的免疫力。但是你可能仍然逃不過明年的那場流感。相比之下，風疹或者天花之類的傳染病只要患過一次就能獲得終身的免疫力。
流感病毒的結構決定了它總是能侵害你。流感病毒的遺傳物質是單鏈的核糖核酸(RNA)，而不是你我身體中的遺傳物質DNA。有兩種蛋白質像大頭針一樣“扎”在流感病毒的蛋白質外殼上，一種叫做血凝素(HA)，另一種叫做神經氨酸酶(NA)。HA和NA的作用是負責讓病毒———準備入侵細胞的和已經在細胞內復制、組裝好的———順利進出細胞。人體的免疫系統(tǒng)也正是以HA和NA作為“靶子”。
如果指導HA和NA合成的流感病毒RNA發(fā)生了變化(這種變化發(fā)生的可能性要比DNA變化的可能性大)，那么人體免疫系統(tǒng)就對改變了結構的HA和NA“視而不見”。直到流感痊愈，你終于獲得了對新的HA和NA的識別能力，不過很不幸：下一次流感病毒的HA和NA可能又變得讓你的免疫系統(tǒng)無法識別了。
迄今為止已經發(fā)現(xiàn)了15種HA和9種NA?？茖W家使用HA和NA區(qū)別各種流感病毒的身份，例如1968年的“香港型”流感被稱作H3N2。
禽流感？豬流感？
盡管大多數(shù)人可能不知道或者早已忘記1918年的“西班牙流感”，科學家卻一直保持著警惕。弄清85年前的那場災難的原因有助于防止悲劇的重演。
尋找將近一個世紀之前的疾病的病因并不是一件簡單的事。直到1930年代，人類才分離出流感病毒。1950年代，美國曾經組織了考察隊趕赴阿拉斯加挖掘死于1918年“西班牙流感”的病人的尸體，期望得到可供研究的病原體。很遺憾，那些埋葬在永久凍土帶的尸體因為解凍腐爛而失去了研究價值。
直到1997年，美國軍事病理研究所的病理學家陶本伯杰(JefferyTaubenberger)領導的一個研究小組才第一次找到造成“西班牙流感”的感冒病毒RNA片斷。
陶本伯杰所在的研究所保留了將近一個世紀以來病人的組織樣本，包括一些浸泡在福爾馬林中的“西班牙流感”病人的肺組織。
在28份當年的樣本中，只有一位21歲士兵的肺部樣本完全符合當時“西班牙流感”的狀況。正是在這份標本中，陶本伯杰用逆轉錄聚合酶鏈反應的方法找到了9段當年流感病毒的RNA“碎片”。
RNA比DNA更容易分解，但是陶本伯杰發(fā)現(xiàn)的RNA片斷已經能夠提供一些“西班牙流感”病毒的線索了。這9段RNA片斷分屬5個不同的基因，其中包括制造HA和NA的基因。通過比較，陶本伯杰發(fā)現(xiàn)造成“西班牙流感”大流行的病毒與豬流感有相似之處，如果把它歸類，那么它應該是H1N1型的。此前的理論認為，造成1918年流感大流行的病原體，可能是一種禽流感。
2001年，澳大利亞的科學家吉布斯(MarkGibbs)在陶本伯杰的基礎上有了進一步的發(fā)現(xiàn)。吉布斯把1918年流感病毒中負責制造HA的基因與30種類似的豬流感、禽流感、人類流感病毒中的相同基因進行對比，結果發(fā)現(xiàn)了一個很有趣的現(xiàn)象：在這個基因的前部和后部是人類流感病毒的編碼，而在基因的中段則是豬流感病毒的編碼。
吉布斯認為，造成1918年全球流感大流行的原因，就是豬流感病毒的一段編碼“跳”到了人類流感病毒的RNA中。
仍在繼續(xù)追蹤
然而，也有一些科學家認為吉布斯的證據(jù)不夠充分。他們認為，這種人類流感病毒的HA基因和豬流感病毒的HA基因“混合”(科學家稱之為“重組”)的可能性不大。陶本伯杰更是認為，吉布斯“錯誤理解”了他的數(shù)據(jù)。
要完全認識“西班牙流感”為什么如此兇惡，可能需要測出它的基因組的全部序列。
一些科學家正在試圖挖開更多的死于1918年流感的人的墳墓。倫敦的瑪麗王后醫(yī)學院教授奧克斯福德(JohnOxford)就是其中之一。去年，他打算從伯恩(PhyllisBurn，一位住在倫敦南部的20歲的女性)的尸體中采集肺部樣本。伯恩當年因“西班牙流感”而去世，她被安葬在一個灌滿了酒精的密封鉛制棺材中。牛津相信，在伯恩的體內保存有完好的“西班牙流感”病毒。
重新調查“西班牙流感”有一定的危險性?？茖W家建議在生物安全性最好的實驗室中進行研究，以免“西班牙流感”病毒———假如真的能完整找到的話———泄漏出實驗室，再度危害人類。不過相比之下，大自然才是終極的“生物恐怖分子”。研究表明，野生的水禽是感冒病毒的“基因庫”———它們擁有全部15種HA基因和9種NA基因。而豬由于既能感染水禽身上的流感病毒，又能感染人類流感病毒，它很可能會成為一種病毒的“混合器”，即產生了擁有新的HA和NA的流感病毒。這樣一來，人類的免疫系統(tǒng)就可能面臨一場像1918年那樣的嚴峻考驗。
數(shù)十年來，世界衛(wèi)生組織(WHO)在全世界系統(tǒng)地監(jiān)視人類流感病毒的變化趨勢，但是對于豬流感，卻沒有一個很好的監(jiān)視系統(tǒng)。今年2月份，在WHO的一次關于流感疫苗的會議上，病毒學家韋伯斯特(RobertWebster)提議，WHO應研制儲備針對所有15種HA的疫苗，以防止類似1918年“西班牙流感”的出現(xiàn)。
科學家們還在繼續(xù)追蹤“西班牙流感”。用陶本伯杰的話說，80多年前這個惡貫滿盈的兇手，還從未接受正義的審判。

21世紀海洋生物技術發(fā)展展望？

21世紀海洋生物技術發(fā)展展望具體內容是什么，下面中達咨詢?yōu)榇蠹医獯稹?br>發(fā)展展望近10年來，由于海洋在沿海國家可持續(xù)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位日益突出，以及人類對海洋環(huán)境特殊性和海洋生物多樣性特征的認識不斷深入，海洋生物資源多層面的開發(fā)利用極大地促進了海洋生物技術研究與應用的迅速發(fā)展。1989年首屆國際海洋生物技術大會（以下簡稱MPS大會）在日本召開時僅有幾十人參加，而1997年第四屆IMBC大會在意大利召開時參加入數(shù)達1000多人?，F(xiàn)在IMBC會議已成為全球海洋生物技術發(fā)展的重要標志，出現(xiàn)了火紅的局面?！禝MBC 2000》在澳大利亞剛剛開過，《IMBC 2003》的籌備工作在日本已經開始，以色列為了舉辦們《IMBC 2006》早早作了宣傳，并爭到了舉辦權。每3年一屆的IMBC不僅吸引了眾多高水平的專家學者前往展示與交流研究成果，探討新的研究發(fā)展方向，同時也極大地推動了區(qū)域海洋生物技術研究的發(fā)展進程。在各大洲，先后成立了區(qū)域性學術交流組織，如亞太海洋生物技術學會、歐洲海洋生物技術學會和泛美海洋生物技術協(xié)會等。各國還組建了一批研究中心，其中比較著名的為美國馬里蘭大學海洋生物技術中心、加州大學圣地亞哥分校海洋生物技術和環(huán)境中心，康州大學海洋生物技術中心，挪威貝爾根大學海洋分子生物學國際研究中心和日本海洋生物技術研究所等。這些學術組織或研究中心不斷舉辦各種專題研討會或工作組會議研究討論富有區(qū)域特色的海洋生物技術問題。1998年在歐洲海洋生物技術學會、日本海洋生物技術學會和泛美海洋生物技術協(xié)會的支持下，原《海洋生物技術雜志》與《分子海洋生物學和生物技術》合刊為《海洋生物技術》學報（以下簡稱MB T），現(xiàn)在它已成為一份具有權威性的國際刊物。海洋生物技術作為一個新的學科領域已明確被定義為“海洋生命的分子生物學如細胞生物學及其它的技術應用”。
為了適應這種快速發(fā)展的形勢，美國、日本、澳大利亞等發(fā)達國家先后制定了國家發(fā)展計劃，把海洋生物技術研究確定為21世紀優(yōu)先發(fā)展領域。1996年，中國也不失時機地將海洋生物技術納入國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃），為今后的發(fā)展打下了基礎。不言而喻，迄今海洋生物技術不僅成為海洋科學與生物技術交叉發(fā)展起來的全新研究領域，同時，也是21世紀世界各國科學技術發(fā)展的重要內容并將顯示出強勁的發(fā)展勢頭和巨大應用潛力。
1.發(fā)展特點
1.1加強基礎生物學研究是促進海洋生物技術研究發(fā)展的重要基石海洋生物技術涉及到海洋生物的分子生物學、細胞生物學、發(fā)育生物學、生殖生物學、遺傳學、生物化學、微生物學，乃至生物多樣性和海洋生態(tài)學等廣泛內容，為了使其發(fā)展有一個堅實的基礎，研究者非常重視相關的基礎研究。在《IMBC 2000》會議期間，當本文作者詢問一位資深的與會者：本次會議的主要進步是什么？他毫不猶豫的回答：分子生物學水平的研究成果增多了。事實確實如此。近期的研究成果統(tǒng)計表明，海洋生物技術的基礎研究更側重于分子水平的研究，如基因表達、分子克隆、基因組學、分子標記、海洋生物分子、物質活性及其化合物等。這些具有導向性的基礎研究，對今后的發(fā)展將有重要影。
1.2推動傳統(tǒng)產業(yè)是海洋生物技術應用的主要方面目前，應用海洋生物技術推動海洋產業(yè)發(fā)展主要聚焦在水產養(yǎng)殖和海洋天然產物開發(fā)兩個方面，這也是海洋生物技術研究發(fā)展勢頭強勁。充滿活力的原因所在。在水產養(yǎng)殖方面，提高重要養(yǎng)殖種類的繁殖、發(fā)育、生長和健康狀況，特別是在培育品種的優(yōu)良性狀、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的進步，如轉生長激素基因魚的培育、貝類多倍體育苗、魚類和甲殼類性別控制、疾病檢測與防治、DNA疫苗和營養(yǎng)增強等；在海洋天然產物開發(fā)方面，利用生物技術的最新原理和方法開發(fā)分離海洋生物的活性物質、測定分子組成和結構及生物合成方式、檢驗生物活性等，已明顯地促進了海洋新藥、酶、高分子材料、診斷試劑等新一代生物制品和化學品的產業(yè)化開發(fā)。
1.3保證海洋環(huán)境可持續(xù)利用是海洋生物技術研究應用的另一個重要方面利用生物技術保護海洋環(huán)境、治理污染，使海洋生態(tài)系統(tǒng)生物生產過程更加有效是一個相對比較新的應用發(fā)展領域，因此，無論是從技術開發(fā)，還是產業(yè)發(fā)展的角度看，它都有巨大的潛力有待挖掘出來。目前已涉及到的研究主要包括生物修復（如生物降解和富集、固定有毒物質技術等）、防生物附著、生態(tài)毒理、環(huán)境適應和共生等。有關國家把“生物修復”作為海洋生態(tài)環(huán)境保護及其產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要生物工程手段，美國和加拿大聯(lián)合制定了海洋環(huán)境生物修復計劃，推動該技術的應用與發(fā)展。
1.4與海洋生物技術發(fā)展有關的海洋政策始終是公眾關注的問題其中海洋生物技術的發(fā)展策略、海洋生物技術的專利保護、海洋生物技術對水產養(yǎng)殖發(fā)展的重要性、轉基因種類的安全性及控制問題、海洋生物技術與生物多樣性關系以及海洋環(huán)境保護等方面的政策、法規(guī)的制定與實施倍受關注。
2. 重點發(fā)展領域
當前，國際海洋生物技術的重點研究發(fā)展領域主要包括如下幾個方面：
2.1發(fā)育與生殖生物學基礎弄清海洋生物胚胎發(fā)育、變態(tài)、成熟及繁殖各個環(huán)節(jié)的生理過程及其分子調控機理，不僅對于闡明海洋生物生長、發(fā)育與生殖的分子調控規(guī)律具有重要科學意義，而且對于應用生物技術手段，促進某種生物的生長發(fā)育及調控其生殖活動，提高水產養(yǎng)殖的質量和產量具有重要應用價值。因此，這方面的研究是近年來海洋生物技術領域的研究重點之一。主要包括：生長激素、生長因子、甲狀腺激素受體、促性腺激素、促性腺激素釋放激素、生長一催乳激素、滲透壓調節(jié)激素、生殖抑制因子、卵母細胞最后成熟誘導因子、性別決定因子和性別特異基因等激素和調節(jié)因子的基因鑒定、克隆及表達分析，以及魚類胚胎于細胞培養(yǎng)及定向分化等。
2.2基因組學與基因轉移隨著全球性基因組計劃尤其是人類基因組計劃的實施，各種生物的結構基因組和功能基因組研究成為生命科學的重點研究內容，海洋生物的基因組研究，特別是功能基因組學研究自然成為海洋生物學工作者研究的新熱點。目前的研究重點是對有代表性的海洋生物（包括魚、蝦、貝及病原微生物和病毒）基因組進行全序列測定，同時進行特定功能基因，如藥物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐鹽基因等的克隆和功能分析。在此基礎上，基因轉移作為海洋生物遺傳改良、培育快速生長和抗逆優(yōu)良品種的有效技術手段，已成為該領域應用技術研究發(fā)展的重點。近幾年研究重點集中在目標基因篩選，如抗病基因、胰島素樣生長因子基因及綠色熒光蛋白基因等作為目標基因；大批量、高效轉基因方法也是基因轉移研究的重點方面，除傳統(tǒng)的顯微注射法、基因槍法和精子攜帶法外，目前已發(fā)展了逆轉錄病毒介導法，電穿孔法，轉座子介導法及胚胎細胞介導法等。
2.3病原生物學與免疫隨著海洋環(huán)境逐漸惡化和海水養(yǎng)殖的規(guī)模化發(fā)展，病害問題已成為制約世界海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸因子之一。開展病原生物（如細菌、病毒等）致病機理、傳播途徑及其與宿主之間相互作用的研究，是研制有效防治技術的基礎；同時，開展海水養(yǎng)殖生物分子免疫學和免疫遺傳學的研究，弄清海水魚、蝦、貝類的免疫機制對于培育抗病養(yǎng)殖品種、有效防治養(yǎng)殖病害的發(fā)生具有重要意義。因此，病原生物學與免疫已成為當前海洋生物技術的重點研究領域之一，重點是病原微生物致病相關基因、海洋生物抗病相關基因的篩選、克隆，海洋無脊椎動物細胞系的建立、海洋生物免疫機制的探討、DNA疫苗研制等。
2.4生物活性及其產物海洋生物活性物質的分離與利用是當今海洋生物技術的又一研究熱點?，F(xiàn)人研究表明，各種海洋生物中都廣泛存在獨特的化合物，用來保護自己生存于海洋中。來自不同海洋生物的活性物質在生物醫(yī)學及疾病防治上顯示出巨大的應用潛力，如海綿是分離天然藥物的重要資源。另外，有一些海洋微生物具有耐高溫或低溫、耐高壓、耐高鹽和財?shù)蜖I養(yǎng)的功能，研究開發(fā)利用這些具特殊功能的海洋極端生物可能獲得陸地上無法得到的新的天然產物，因而，對極端生物研究也成為近年來海洋生物技術研究的重點方面。這一領域的研究重點包括抗腫瘤藥物、工業(yè)酶及其它特殊用途酶類、極端微生物中特定功能基因的篩選、抗微生物活性物質、抗生殖藥物、免疫增強物質、抗氧化劑及產業(yè)化生產等。
2.5海洋環(huán)境生物技術該領域的研究重點是海洋生物修復技術的開發(fā)與應用。生物修復技術是比生物降解含義更為廣泛，又以生物降解為重點的海洋環(huán)境生物技術。其方法包括利用活有機體、或其制作產品降解污染物，減少毒性或轉化為無毒產品，富集和固定有毒物質（包括重金屬等），大尺度的生物修復還包括生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)調控等。應用領域包括水產規(guī)?；B(yǎng)殖和工廠化養(yǎng)殖、石油污染、重金屬污染、城市排污以及海洋其他廢物（水）處理等。目前，微生物對環(huán)境反應的動力學機制、降解過程的生化機理、生物傳感器、海洋微生物之間以及與其它生物之間的共生關系和互利機制，抗附著物質的分離純化等是該領域的重要研究內容。
3.前沿領域的最新研究進展
3.1發(fā)育與生殖調控應用GIH（性腺抑制激素）和GSH（性腺刺激激素）等激素調控甲殼類動物成熟和繁殖的技術[1]，研究了甲狀腺激素在金紹生長和發(fā)育中的調控作用，發(fā)現(xiàn)甲狀腺激素受體mRNA水平在大腦中最高，在肌肉中最低，而在肝、腎和鰓中表達水平中等，表明甲狀腺素受體在成體金銀腦中起著重要作用[1]，對海鞘的同源框（Homeobox）基因進行了鑒定，分離到30個同源框基因[1]，建立了青鳉的同源框（Homeobox）基因[1]，建立了青鳉胚胎干細胞系并通過細胞移植獲得了嵌合體青鳉[1]，建立了虹鱒原始生殖細胞培養(yǎng)物并分離出Vasa基因[2]，進行斑節(jié)對蝦生殖抑制激素的分離與鑒定[2]，應用受體介導法篩選GnRH類似物，用于魚類繁殖[2]，建立了海綿細胞培養(yǎng)技術，用于進行藥物篩選[2]，建立了將海膽胚胎作為研究基因表達的模式系統(tǒng)[2]，通過基因轉移開展了海膽胚胎工程的研究[2]，研究了人葡糖轉移酶和大鼠已糖激酶cDNA在虹鱒胚胎中的表達［3］，建立了通過細胞周期蛋白依賴的激酶活性測定海水魚苗細胞增殖速率的方法[3]，研究了幾丁質酶基因在斑節(jié)對蝦蛻皮過程中的表達［4］，從海參分離出同源框基因，并進行了序列的測定[4].
3.2功能基因克隆建立了牙鲆肝臟和脾臟mRN A的表達序列標志，從深海一種耐壓細菌中分離到壓力調節(jié)的操縱子，從大西洋鮭分離到雌激素受體和甲狀腺素受體基因，從挪威對蝦中分離到性腺抑制激素基因[1]；將DNA微陣列技術在海綿細胞培養(yǎng)上進行了應用，構建了班節(jié)對蝦遺傳連鎖圖譜，建立了海洋紅藻EST，從海星卵母細胞中分離出成熟蛋白酶體的催化亞基，初步表明硬骨頭魚類IGF-I原E一肽具有抗腫瘤作用[2]；構建了海洋酵母De—baryomyces hansenii的質粒載體，從鯉魚血清中分離純化出蛋白酶抑制劑，從蘭蟹血細胞中分離到一種抗菌肽樣物質，從紅鮑分離到一種肌動蛋白啟動子，發(fā)現(xiàn)依賴于細胞周期的激酶活性可用作海洋魚類苗種細胞增殖的標記，克隆和定序了鰻魚細胞色素P4501A cD-NA，通過基因轉移方法分析了鰻細胞色素P450IAI基因的啟動子區(qū)域，分離和克隆了鰻細胞色素P450IAI基因，建立了適宜于溝紹遺傳作圖的多態(tài)性EST標記，構建了黃蓋鰈EST數(shù)據(jù)庫并鑒定出了一些新基因，建立了班節(jié)對蝦一些組織特異的EST標志，從經Hirame Rhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴細胞 EST中分離出596個 cDNA克隆[3]；用PCR方法克隆出一種自體受精雌雄同體魚類的？一肌動蛋白基因，從金鯛cDNA文庫中分離出多肽延伸因子EF-2CDNA克隆，在湖鱒基因組中發(fā)現(xiàn)了TC1樣轉座子元件[4]；鑒定和克隆出的基因包括：南美白對蝦抗菌肽基因、牡蠣變應原（allergen）基因、大西洋鰻和大西洋鮭抗體基因、虹鱒Vasa基因、青鳉P53基因組基因、雙鞭毛藻類真核啟始因子5A基因、條紋鱸GtH（促性腺激素）受體cDNA、鮑肌動蛋白基因、藍細菌丙酮酸激酶基因、鯉魚視紫紅質基因調節(jié)系列以及牙鲆溶菌酶基因等［1—4］。
3.3基因轉移分離克隆了大馬哈魚IGF基因及其啟動子，并構建了大馬哈魚IGF（胰島素樣生長因子）基因表達載體[1].通過核定位信號因子提高了外源基因轉移到斑馬魚卵的整合率[1]，建立了快速生長的轉基因羅非魚品系并進行了安全性評價；對轉基因羅非魚進行了三倍體誘導，發(fā)現(xiàn)三倍體轉基因羅非魚盡管生長不如轉基因二倍體快，但優(yōu)于未轉基因的二倍體魚，同時，轉基因三倍體雌魚是完全不育的，因而具有推廣價值[2]；研究了超聲處理促進外源DNA與金鯛精子結合的技術方法，將GFP作為細胞和生物中轉基因表達的指示劑；表明轉基因溝鯰比對照組生長快33%，且轉基因魚逃避敵害的能力較差，因而可以釋放到自然界中，而不會對生態(tài)環(huán)境造成大的危害[3]；應用GFP作為遺傳標記研究了斑馬魚轉基因的條件優(yōu)化和表達效率[3]；在抗病基因工程育種方面，構建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表達載體并進行了基因轉移實驗[2]；在轉基因研究的種類上，目前已從經濟養(yǎng)殖魚類逐步擴展到養(yǎng)殖蝦、貝類及某些觀賞魚類[2.3].通過基因槍法將外源基因轉到虹鱒肌肉中獲得了穩(wěn)定表達[4].
3.4分子標記技術與遺傳多樣性研究了將魚類基因內含子作為遺傳多樣性評價指標的可行性，應用SSCP和定序的方法研究了大西洋和地中海幾種海洋生物的遺傳多樣性[1].研究了南美白對蝦消化酶基因的多態(tài)性[1]；利用寄生性原生動物和有毒甲藻基因組DNA的間隔區(qū)序列作標記檢測環(huán)境水體中這些病原生物的污染程度，應用18S和5.8 S核糖體RNA基因之間的第一個內部間隔區(qū)（ITC—1）序列作標記進行甲殼類生物種間和種內遺傳多樣性研究[2]；研究了斑節(jié)對蝦三個種群的線粒體DNA多態(tài)性，用PCR技術鑒定了夏威夷Gobioid苗的種類特異性。通過測定內含子序列揭示了南美白對蝦的種內遺傳多樣性，采用同功酶、微衛(wèi)星DNA及RAPD標記對褐鱒不同種群的遺傳變異進行了評價，在平魚鑒定并分離出12種微衛(wèi)星DNA，在美國加州魷魚上發(fā)現(xiàn)了高度可變的微衛(wèi)星DNA[3]；弄清了一種深水魚類（Gonostoma gracile）線粒體基因組的結構，并發(fā)現(xiàn)了硬骨魚類 tRNA基因重組的首個實例，測定了具有重要商業(yè)價值的海水輪蟲的衛(wèi)星DNA序列，用RAPD技術在大鯪鲆和鰨魚篩選到微衛(wèi)星重復片段，從多毛環(huán)節(jié)動物上分離出高度多態(tài)性的微衛(wèi)星DNA，用RAPD技術研究了泰國東部泥蟹的遺傳多樣性[3]；用AFLP方法分析了母性遺傳物質在雌核發(fā)育條紋鱸基因組中的貢獻[4].
3.5DNA疫苗及疾病防治構建了抗魚類壞死病毒的 DNA疫苗[1]；開展了虹鱒IHNV DNA疫苗構建及防病的研究，表明用編碼IHNV糖蛋白基因的DNA疫苗免疫虹鱒，誘導了非特異性免疫保護反應，證明DNA免疫途徑在魚類上的可行性，從虹鱒細胞系中鑒定出經干擾素可誘導的蛋白激酶[2]；建立了養(yǎng)殖對蝦病毒病原檢測的ELISA試劑盒，用PCR等分子生物學技術鑒定了蝦類的病毒性病原，將魚類的非特異性免疫指標用于海洋環(huán)境監(jiān)控，研究了抗病基因轉移提高鯛科魚類抗病力的可行性，研究了蛤類唾液酸凝集素的抗菌防御反映[2]；研究了一種海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性[3]；建立了測定牡蠣病原的PCR—ELISA方法[3]；研究了Latrunculin B毒素在紅海綿體內的免疫定位[4].
3.6生物活性物質從海藻中分離出新的抗氧化劑[1]，建立了大量生產生物活性化合物的海藻細胞和組織培養(yǎng)技術，建立了通過海綿細胞體外培養(yǎng)制備抗腫瘤化合物的方法[1]；從不同生物（如對蝦和細菌）中鑒定分離出抗微生物肽及其基因，從魚類水解產物中分離出可用作微生物生長底物的活性物質，海洋生物中存在的抗附著活性物質，用血管生成抑制劑作為抗受孕劑，從蟹和蝦體內提取免疫激活劑，從海洋藻類和藍細菌中純化光細菌致死化合物，海星抽提物在小鼠上表現(xiàn)出批精細胞形成的作用，從海洋植物Zostera marina分離出一種無毒的抗附著活性化合物，從海綿和海鞘抽提物分離出抗腫瘤化合物，開發(fā)了珊瑚變態(tài)天然誘導劑，從海膽中分離出一種抗氧化的新藥，在海洋雙鞭毛藻類植物中鑒定出長碳鏈高度不飽和脂肪酸（C28），表明海洋真菌是分離抗微生物肽等生物活性化合物的理想來源[2]；發(fā)現(xiàn)海洋假單胞桿菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性，從硬殼蛤分離出谷光甘肽一S一轉移酶，從鯉血清中分離出絲氨酸蛋白酶抑制劑，從海綿中分離出氨激脯氨酸二肽酶，從一種珊瑚分離出具DNA酶樣活性的物質，建立了開放式海綿養(yǎng)殖系統(tǒng)，為生物活性物質的大量制備提供了充足的海綿原料[3]；從蝦肌水解產物中分離到抗氧化肽物質[4]；
3.7生物修復、極端微生物及防附著研究了轉重金屬硫蛋白基因藻類對海水環(huán)境中重金屬的吸附能力，表明明顯大于野生藻類[1]，研究了石油降解微生物在修復被石油污染的海水環(huán)境上的可療性及應用潛力[1]；研究了海洋磁細菌在去除和回收海水環(huán)境中重金屬上的應用潛力[1]；用Bacillus清除養(yǎng)魚場污水中的氮，用分子技術篩選作為海水養(yǎng)殖餌料的微藻，開發(fā)了六價鉻在生物修復上的應用潛力，分離出耐冷的癸烷降解細菌，研究了海洋環(huán)境中多芳香化烴的微生物降解技術[2]；從噬鹽細菌分離出滲透壓調節(jié)基因，并生產了重組Ectoine（滲透壓調節(jié)因子），從2650米的深海分離到一種耐高溫的細菌，這種細菌可用來分離耐高溫和熱穩(wěn)定的酶，在耐高溫的archaea發(fā)現(xiàn)了D型氨基酸和無氧氨酸消旋酶，測定了3種海洋火球菌的基因組DNA序列，借助于CROSS／BLAST分析進行了特定功能基因的篩選，從海底沉積物、海水和北冰洋收集了1000多種噬冷細菌，并從這些細菌中分離到多種冷適應的酶[2]；建立了一種測定藤壺附著誘導物質的簡單方法，研究了Chlorophyta和共生細菌之間附著所必需的形態(tài)上相互作用，研究了珊瑚抗附著物質（dterpene）類似物的抗附著和麻醉作用[3]；分析了海岸環(huán)境中污著的起始過程，并對沉積物和附著物的影響進行了檢測[4].
4.展望與建議
上述研究分析表明，海洋生物技術作為一個全新的學科，已成為21世紀海洋研究開發(fā)的重要領域，并沿著三個應用方向迅速發(fā)展。一是水產養(yǎng)殖，其目標十分清楚就是要提升傳統(tǒng)產業(yè)，促使水產養(yǎng)殖業(yè)在優(yōu)良品種培育、病害防治、規(guī)?；a等諸多方面出現(xiàn)跨越式的發(fā)展；二是海洋天然產物開發(fā)，其目標是探索開發(fā)高附加值的海洋新資源，促進海洋新藥、高分子材料和功能特殊的海洋生物活性物質產業(yè)化開發(fā)；三是海洋環(huán)境保護，其目標是保證海洋環(huán)境的可持續(xù)利用和產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。令人可喜的是這個應用發(fā)展趨勢與我國海洋產業(yè)的發(fā)展需求，特別是與我國海洋生物資源可持續(xù)開發(fā)利用的高技術需求相一致[5].事實上，在過去5年中我國海洋生物技術的研究應用已經取得了長足的進步，取得了一批具世界先進水平的研究成果，在推動海洋產業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。進入21世紀，加大海洋863的支持力度，進一步促進我國海洋生物技術快速發(fā)展的勢頭，不僅有現(xiàn)實的意義，也是具有戰(zhàn)略價值的舉措。另外，面對科技全球化的挑戰(zhàn)，多渠道地加強國際合作與交流，促進我國海洋生物技術創(chuàng)新和產業(yè)化向更高層面上發(fā)展也是十分重要的。
從技術應用的角度看，海洋生物技術主要是利用海洋環(huán)境特殊性和生物多樣性特征，從分子和細胞水平上，即從高技術水平上多層面地開發(fā)利用海洋生物群體資源。遺傳資源和天然產物資源，那么與此相關的基礎研究就顯得十分重要了。事實上，這也是一種國際研究發(fā)展趨勢。為了彌補這方面的不足，在我國海洋生物技術發(fā)展過程中需要有多方面支持和配合，不僅要與《國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃》、《國家自然科學基金》等相關計劃溝通、銜接，還需要加強基礎性建設。既需要加強中試基地和產業(yè)化基地建設，也需要加強基礎設施建設，如加強開放實驗室、研究基地、生物多樣性資源庫、種子庫、信息數(shù)據(jù)庫的建設。這些措施對我國海洋生物技術向更高水平發(fā)展具有深遠意義。
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