由于病原大分子结构与功能的研究对动物群体发病防制技术有深远的指导意义,美、欧、日等发达国家已将这一领域的研究放在兽医科学研究的首要位置。八十年代以来,他们主要致力于病原基因组及其产物一级结构的研究,取得的进展主要有以下几个方面:1.绘制了几乎所有动物病毒的物理图谱和化学图谱;2.测定了几乎所有动物病毒参考毒株的基因组核苷酸序列和编码蛋白的氨基酸序列;3.分离表达出部分动物病毒的结构蛋白、非结构蛋白及其中间产物,分析了一些蛋白产物的致病和免疫机理;4.构建了部分动物病毒活性cDNA,通过缺失、点突变、基因重组,分析了一些病毒基因的调控和致病功能;5.通过分子流行病学的研究,利用计算机技术绘制了几种重要病原的分子进化树,了解它们的系统发生关系;6.构建了一些复杂病原体的基因文库,对其中有利用价值的基因及其产物进行了生物学功能分析。
上述研究对于了解动物病原遗传变异规律与免疫机理,建立新的防检技术和开发新型预防制剂起到了指导和推动作用。可以预料,下个世纪动物群体发病的防制将以现代生物技术和基因产品为主导,以病原大分子结构与功能研究结果为主要依据。因此,发达国家甚至一些发展中国家都有把该论题纳入二十一世纪的基础研究计划。
我国对动物病原大分子结构与功能的研究较发达国家晚了十年左右,真正开展研究是在八十年代中后期。十多年来取得了如下进展:
1.克隆了我国几乎所有动物重要群发病病原的免疫基因,分析了一级结构;
2.分析了或正在分析猪瘟病毒、马传贫病毒、蓝耳病病毒等代表毒株的全基因序列;
3.对猪瘟、蓝耳病、鸡新城疫、鸡法氏囊病、鸡传染性支气管炎等病正在进行分子流行病学研究,绘制出这些病原的系统发生树;
4.利用我国自己分离或培养的强弱病毒株,初步研究了马传贫病毒、伪狂犬病病毒、鸡马立克氏病病毒、鸡新城疫病毒、鸡法氏囊病病毒和禽流感病毒致病基因及其编码蛋白的序列特点和作用方式;
5.利用反义核酸和核酸阻断基因表达的原理,研究了阻断猪瘟病毒等复制进程的可能性,获得了抗病毒感染的细胞株和转基因动物;
6.构建了寄生虫、细菌等一些复杂病原体的cDNA文库,并克隆了少数功能性基因。 以上研究进展说明,我国动物病原大分子结构与功能研究已取得了一些明显进展并初步建立起国家防疫急需的理论体系。
应该看到我国目前的研究水平离发达国家尚有一定差距,要做的工作还很多。我国是一个农业大国,畜牧业占农业总产值的1/3,是农业和农村经济的支柱产业。改革开放以来的二十年,畜牧业取得了长足进展,但目前仍有许多问题需要解决。据统计,正常年份动物疫病使畜禽上市量减少10%~30%(发达国家为5%~10%),损失巨大。我国出口比例仅为总产量的0.2%(发达国家为百分之几十),造成这种局面的重要原因是集约化条件下动物群发病的流行。随着全球科技进步和动物卫生条件的改善以及我国加入WTO的临近,人民生活水平的提高,老百姓要求吃“放心肉”的呼声日趋高涨,今后我国畜产品的生产及出口将面临更加严峻的挑战。
目前预防用疫苗多以完整病原体制造,在生产和使用中甚至需要高致病力病原,存在着散布和维持病原在自然界循环的后患。目前该根除的疫病已被控制或消灭,而面对久防不止,久扑不灭的老大难和新出现的疫病则需寻求新的理论指导,开展分子病原学研究,搞清病原分子结构,分析其遗传变异、致病的诱发免疫的功能,从而为新的防检技术提供思路和科学基础。
从兽医防疫技术和产业发展的趋势分析,下个世纪动物疫病防检技术和生物制品将以现代生物技术和基因产品为主导,开发这些技术和产品的科学基础都离不开病原大分子结构和功能的研究。 所以,利用分子生物学理论和现代技术研究动物疫病病原的大分子结构与功能,从而了解病原在个体、细胞和分子水平上的生命活动本质,这无疑是目前及今后动物群发病防制技术的一个重要的科学支撑。
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