生物信息技術(shù)在微生物研究中的應(yīng)用

劉睿鑫

生物信息技術(shù)在微生物研究中的應(yīng)用

劉睿鑫

（沈陽師范大學(xué)遼寧沈陽110000）

生物信息技術(shù)以計算機學(xué)和信息技術(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，通過計算機的運用、儲存、檢查和搜索等生物系統(tǒng)信息，建立微生物的系統(tǒng)模型，從新的視角揭示生命的起源、進化、形成和演示。生物信息技術(shù)為建立微生物的信息庫提供了條件，更為生物的研究、基因的儲存提供了保障。

生物信息技術(shù)；微生物研究；應(yīng)用

自從網(wǎng)絡(luò)科技發(fā)展以來，計算機技術(shù)、信息技術(shù)及軟件技術(shù)得到了突飛猛進的發(fā)展，并被廣泛的應(yīng)用到生活當(dāng)中，為信息交流，資源共享和文化交流打通了新的途徑，同時信息技術(shù)也促進了生物學(xué)研究的快速發(fā)展，使生物信息技術(shù)在微生物中得到了廣泛的應(yīng)用，為微生物的研究做出了巨大貢獻。生物信息技術(shù)的飛速發(fā)展也為其生物學(xué)科的研究提供了新的平臺。在生物學(xué)的研究中，生物信息技術(shù)是必不可少的因素，生物信息技術(shù)的應(yīng)用讓微生物的研究得到了提速，信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)也因生物學(xué)的需要而得以發(fā)展，兩者之間相輔相成，共同進步。

1 提高了對基因組序列研究的效率

眾所周知，微生物所涉及的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，比如基因組的序列。專家利用生物信息技術(shù)對基因組序列進行比較分析，并研究了基因序列和病原微生物之間的關(guān)系。為微生物究注入了新的活力，提高了對病原微生物研究的效率。專家利用生物信息技術(shù)比較基因組生物信息和病原微生物致病基因，對多種病原微生物的基因組序列進行了比較分析，包括豬鏈球菌[1]，葡萄球菌等多種病原微生物，它們無時無刻的威脅這人們的身體健康，要研究對抗這種病原的抗體，需要大量的人力和腦力，而生物信息技術(shù)的應(yīng)用讓專家們輕松準(zhǔn)確的提升了研究成果，讓專家有更多的精力和時間去研究其他的基因序列，破解更多的基因難題。生物信息技術(shù)為基因組序列物種間同源基因結(jié)構(gòu)的比較提供了基礎(chǔ)，也為未知基因的功能研究提供了具體的方法以及詳細(xì)的數(shù)據(jù)參考，為基因序列在微生物中的研究提供了思路和方法。在基因序列這項研究中生物信息技術(shù)是必不可少的手段，它節(jié)省了專家們時間和精力的同時更大程度上提高了專家們對基因序列的研究效率，進而推動了基因序列在微生物研究中的進程。

2 為微生物信息的存儲提供了條件

首先從大的層面說：微生物包括真核細(xì)胞型微生物、原核細(xì)胞型微生物、非細(xì)胞型微生物，如果向小的層面劃分，微生物的種類不計其數(shù)。微生物具有體積小、表面積大、吸收多、轉(zhuǎn)化快、生長旺、種類繁多、容易變異等多種特點。因此微生物的物質(zhì)信息的儲存成了生物界中的一大難題。中國是世界微生物資源最豐富的國家之一，微生物資源的研究和存儲反映了微生物基礎(chǔ)研究的水平，微生物資源的存儲是國家調(diào)查、開發(fā)、資源保護和可持續(xù)利用的基礎(chǔ)，它也是生物多樣性研究的基礎(chǔ)。生物學(xué)成立的前期，微生物存儲技術(shù)所存儲的物質(zhì)資源和物資信息不夠完善，不夠全面，專家在查找微生物信息時也比較浪費時間，而現(xiàn)在的生物信息技術(shù)在保證微生物信息安全，資源信息完善，物質(zhì)信息充足的前提下，為環(huán)境保護、科學(xué)研究、衛(wèi)生健康提供了專業(yè)技術(shù)以及微生物物種資源、信息資源、基因資源等服務(wù)，特別是對微生物資源的研究、發(fā)現(xiàn)和保存提供了良好的條件，同時也促進我國生物科學(xué)的研究和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3 促進微生物的發(fā)展進程

生物學(xué)是以微生物為基礎(chǔ)，利用微生物的特點和功能，構(gòu)建新的物質(zhì)、新的品種、新的抗體，并與生物信息技術(shù)相結(jié)合，研究出最好的微生物品種，讓人類和動物的身體不在受到病毒的侵害[2]。信息技術(shù)是21世紀(jì)的高新技術(shù)，它不僅是我們生活中必不可少的科技，還是生物領(lǐng)域一項重要研究技術(shù)。信息產(chǎn)業(yè)和生物產(chǎn)業(yè)無疑都是高科技知識產(chǎn)物，在生物科學(xué)的研究中，始終不能缺少信息技術(shù)，生物信息學(xué)方法的出現(xiàn)無疑是對微生物分子學(xué)研究的一種強有力的手段。如今各種微生物信息數(shù)據(jù)庫日益完善，為各項微生物的研究奠定了良好基礎(chǔ)。通過生物信息技術(shù)，不僅可以快速準(zhǔn)確地實現(xiàn)微生物分型的研究、物質(zhì)資源的分析、資源存儲，還可以研究新型疫苗的開發(fā)，甚至是微生物致病原因的深入分析，不再讓人類的健康受到威脅。微生物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系非常復(fù)雜。通過生物信息技術(shù)來研究物種或分子間的進化關(guān)系[3]，來解決微生物研究中的難題，讓生物信息學(xué)方法在微生物領(lǐng)域分析中得到重要應(yīng)用。對此，基于DNA序列、蛋白質(zhì)序列、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的生物信息學(xué)技術(shù)學(xué)為人們在基因水平上鑒定微生物提供了一個快速精確的方法?；谖⑸锏姆肿咏Y(jié)構(gòu)設(shè)計是生物信息學(xué)研究的熱點，利用現(xiàn)有的生物信息技術(shù)來研究微生物分子結(jié)構(gòu)，也是生物學(xué)上的一個有效手段。微生物的研究是生物學(xué)上的一大重點和難點，讓生物信息技術(shù)與其相結(jié)合，不僅突破了微生物研究中的難點，更促進了我國生物學(xué)在社會發(fā)展的進程，可以說，生物科技與信息科技的融合，是世界生物學(xué)發(fā)展的未來。信息技術(shù)為生物學(xué)在世界生物領(lǐng)域的研究提供了高效的手段。在現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展過程中，微生物與高性能的信息技術(shù)的相結(jié)合，讓微生物在生物學(xué)的研究中發(fā)揮了強大的推動作用，生物信息技術(shù)為生物學(xué)在世界中的發(fā)展進程做出了巨大貢獻，讓生物學(xué)在世界生物領(lǐng)域中得到快速發(fā)展。

4 小結(jié)

生物學(xué)中微生物大數(shù)據(jù)的規(guī)模和計算程度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了專家們用腦力所能處理的范圍。因此信息技術(shù)在生物學(xué)中起到至關(guān)重要的作用。信息技術(shù)與微生物的研究是相輔相成，共同進步的，可以說微生物的研究離不開生物信息技術(shù)。生物信息學(xué)已成為整個微生物在生物學(xué)研究中發(fā)展的重要支持力量，并且生物信息技術(shù)不僅在微生物領(lǐng)域取得了巨大的成功，更為生物學(xué)的各個領(lǐng)域都做出了巨大貢獻，是微生物研究中必不可少的“功臣”?？梢哉f，生物信息技術(shù)與微生物研究相融合，才是生物學(xué)上發(fā)展的基礎(chǔ)，因此把生物信息技術(shù)運用到微生物研究中是我國生物學(xué)中最有效的手段。

[1]任志芳.生物信息技術(shù)在微生物研究中的應(yīng)用[J].信息記錄材料,2018(09):65-66.

[2]徐啟翔,李濤.生物教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用[J].中小學(xué)電教:下,2018(3):57

[3]杜春梅,郭普宇,薛春梅.微生物培養(yǎng)箱溫濕度控制的信息技術(shù)管理應(yīng)用研究[J].中國管理信息化,2018(8):149-150.

劉睿鑫(1998- )，男，云南昆明人，彝族，本科，生物技術(shù)專業(yè)。

Q811.4

C

2095-1205(2019)07-41-02

10.3969/j.issn.2095-1205.2019.07.24