生物信息技术在微生物研究中的应用

刘睿鑫

生物信息技术在微生物研究中的应用

刘睿鑫

（沈阳师范大学辽宁沈阳110000）

生物信息技术以计算机学和信息技术学为基础，通过计算机的运用、储存、检查和搜索等生物系统信息，建立微生物的系统模型，从新的视角揭示生命的起源、进化、形成和演示。生物信息技术为建立微生物的信息库提供了条件，更为生物的研究、基因的储存提供了保障。

生物信息技术；微生物研究；应用

自从网络科技发展以来，计算机技术、信息技术及软件技术得到了突飞猛进的发展，并被广泛的应用到生活当中，为信息交流，资源共享和文化交流打通了新的途径，同时信息技术也促进了生物学研究的快速发展，使生物信息技术在微生物中得到了广泛的应用，为微生物的研究做出了巨大贡献。生物信息技术的飞速发展也为其生物学科的研究提供了新的平台。在生物学的研究中，生物信息技术是必不可少的因素，生物信息技术的应用让微生物的研究得到了提速，信息技术产业也因生物学的需要而得以发展，两者之间相辅相成，共同进步。

1 提高了对基因组序列研究的效率

众所周知，微生物所涉及的领域相当广泛，比如基因组的序列。专家利用生物信息技术对基因组序列进行比较分析，并研究了基因序列和病原微生物之间的关系。为微生物究注入了新的活力，提高了对病原微生物研究的效率。专家利用生物信息技术比较基因组生物信息和病原微生物致病基因，对多种病原微生物的基因组序列进行了比较分析，包括猪链球菌[1]，葡萄球菌等多种病原微生物，它们无时无刻的威胁这人们的身体健康，要研究对抗这种病原的抗体，需要大量的人力和脑力，而生物信息技术的应用让专家们轻松准确的提升了研究成果，让专家有更多的精力和时间去研究其他的基因序列，破解更多的基因难题。生物信息技术为基因组序列物种间同源基因结构的比较提供了基础，也为未知基因的功能研究提供了具体的方法以及详细的数据参考，为基因序列在微生物中的研究提供了思路和方法。在基因序列这项研究中生物信息技术是必不可少的手段，它节省了专家们时间和精力的同时更大程度上提高了专家们对基因序列的研究效率，进而推动了基因序列在微生物研究中的进程。

2 为微生物信息的存储提供了条件

首先从大的层面说：微生物包括真核细胞型微生物、原核细胞型微生物、非细胞型微生物，如果向小的层面划分，微生物的种类不计其数。微生物具有体积小、表面积大、吸收多、转化快、生长旺、种类繁多、容易变异等多种特点。因此微生物的物质信息的储存成了生物界中的一大难题。中国是世界微生物资源最丰富的国家之一，微生物资源的研究和存储反映了微生物基础研究的水平，微生物资源的存储是国家调查、开发、资源保护和可持续利用的基础，它也是生物多样性研究的基础。生物学成立的前期，微生物存储技术所存储的物质资源和物资信息不够完善，不够全面，专家在查找微生物信息时也比较浪费时间，而现在的生物信息技术在保证微生物信息安全，资源信息完善，物质信息充足的前提下，为环境保护、科学研究、卫生健康提供了专业技术以及微生物物种资源、信息资源、基因资源等服务，特别是对微生物资源的研究、发现和保存提供了良好的条件，同时也促进我国生物科学的研究和生物技术产业的发展。

3 促进微生物的发展进程

生物学是以微生物为基础，利用微生物的特点和功能，构建新的物质、新的品种、新的抗体，并与生物信息技术相结合，研究出最好的微生物品种，让人类和动物的身体不在受到病毒的侵害[2]。信息技术是21世纪的高新技术，它不仅是我们生活中必不可少的科技，还是生物领域一项重要研究技术。信息产业和生物产业无疑都是高科技知识产物，在生物科学的研究中，始终不能缺少信息技术，生物信息学方法的出现无疑是对微生物分子学研究的一种强有力的手段。如今各种微生物信息数据库日益完善，为各项微生物的研究奠定了良好基础。通过生物信息技术，不仅可以快速准确地实现微生物分型的研究、物质资源的分析、资源存储，还可以研究新型疫苗的开发，甚至是微生物致病原因的深入分析，不再让人类的健康受到威胁。微生物的系统发育关系非常复杂。通过生物信息技术来研究物种或分子间的进化关系[3]，来解决微生物研究中的难题，让生物信息学方法在微生物领域分析中得到重要应用。对此，基于DNA序列、蛋白质序列、蛋白质结构的生物信息学技术学为人们在基因水平上鉴定微生物提供了一个快速精确的方法。基于微生物的分子结构设计是生物信息学研究的热点，利用现有的生物信息技术来研究微生物分子结构，也是生物学上的一个有效手段。微生物的研究是生物学上的一大重点和难点，让生物信息技术与其相结合，不仅突破了微生物研究中的难点，更促进了我国生物学在社会发展的进程，可以说，生物科技与信息科技的融合，是世界生物学发展的未来。信息技术为生物学在世界生物领域的研究提供了高效的手段。在现代生物技术发展过程中，微生物与高性能的信息技术的相结合，让微生物在生物学的研究中发挥了强大的推动作用，生物信息技术为生物学在世界中的发展进程做出了巨大贡献，让生物学在世界生物领域中得到快速发展。

4 小结

生物学中微生物大数据的规模和计算程度已经远远超过了专家们用脑力所能处理的范围。因此信息技术在生物学中起到至关重要的作用。信息技术与微生物的研究是相辅相成，共同进步的，可以说微生物的研究离不开生物信息技术。生物信息学已成为整个微生物在生物学研究中发展的重要支持力量，并且生物信息技术不仅在微生物领域取得了巨大的成功，更为生物学的各个领域都做出了巨大贡献，是微生物研究中必不可少的“功臣”。可以说，生物信息技术与微生物研究相融合，才是生物学上发展的基础，因此把生物信息技术运用到微生物研究中是我国生物学中最有效的手段。

[1]任志芳.生物信息技术在微生物研究中的应用[J].信息记录材料,2018(09):65-66.

[2]徐启翔,李涛.生物教学中信息技术的应用[J].中小学电教:下,2018(3):57

[3]杜春梅,郭普宇,薛春梅.微生物培养箱温湿度控制的信息技术管理应用研究[J].中国管理信息化,2018(8):149-150.

刘睿鑫(1998- )，男，云南昆明人，彝族，本科，生物技术专业。

Q811.4

C

2095-1205(2019)07-41-02

10.3969/j.issn.2095-1205.2019.07.24