中药进入基因研究时代 利用基因工程改良品质

　　生意社7月28日讯　最近，中国研究人员完成了世界上首个药用植物基因组框架图——丹参基因组框架图，推动丹参成为第一个“模式药用植物”

　　丹参是著名药用植物，在中国境内广为种植。丹参基因组的完成，表明人们可以从基因上充分认识丹参、利用丹参。

　　中国医学科学院药用植物研究所等研究人员，利用第二代高通量测序技术对丹参全基因组进行测序，并完成丹参基因组框架图的组装。目前测序深度已达丹参基因组大小的20倍，测序结果已覆盖92%的丹参全基因组和96%的基因编码区。

　　　　破解道地药材基因密码

　　丹参的活性物质分为两大类：一类为脂溶性的丹参酮类化合物，包括丹参酮Ⅰ和丹参酮ⅡA等；另一类为水溶性的酚酸类物质，包括迷迭香酸、丹酚酸、紫草酸以及丹参素等。由于传统中医是用水煎服用，各种药物中的水溶性成分的药理活性受到广泛重视，丹参也不例外，丹参的水溶性酚酸类物质也成为目前研究的热点。

　　研究发现，苯丙烷类代谢途径的中间产物如咖啡酸等参与丹参水溶性物质的合成。而苯丙烷类代谢途径的第一个关键酶是苯丙氨酸解氨酶（PAL）。目前已经有研究人员克隆了这一基因，并发现了苯丙氨酸解氨酶基因与丹参生长发育及次生代谢物合成之间的一些关系，也逐渐明了丹参主要水溶性成分合成的某种分子机理。

　　还有研究人员发现了丹参生长的某些奥秘，例如，发现并克隆了丹参的SmGRP1基因。该基因与钙离子一起参与丹参的调节气孔运动，从而让丹参可以抵御外界不良环境。

　　　　利用基因工程改良丹参品质

　　古代有“一味丹参，功同四物”之说（四物指熟地黄、当归、白芍、川芎），乃传统补血之良方。

　　丹参能够促进血液循环，扩张冠状动脉，增加血流量，防止血小板凝结，保护心肌，防止血液郁积和心肌梗塞；丹参也影响脂质代谢，能使一些病人胆甾醇（类固醇）下降；丹参还能治疗某些妇科病，有中枢镇静、抗衰老（帮助记忆）、抗菌、抗微生物（结核菌、真菌、肝炎、血吸虫）等作用；丹参也能阻止酒精吸收，预防肝脏纤维化，降低血糖，甚至保护灼伤皮肤等作用。

　　丹参有如此好的药用功能和价值，来源于其基因。丹参基因组的完成，使丹参成为第一个“模式药用植物”。研究人员通过对基因组的检测、识别、筛选和克隆，能获得一些功能基因，从而根据其中的原理栽培、提炼和利用丹参，不仅能实现增产，还能实现分子育种，减少杀虫剂的使用，打造真正的绿色中药。同样，通过丹参基因组，还有可能把丹参的水溶性活性效果发挥到极致，有效地治病救人。

　　　　促进中医药国际化

　　中医药曾经是世界上最系统、最先进的医学理论体系，但一直以来，西方人不接受中药，是因为人们搞不清楚中药是由哪些成分构成的，又是哪些成分发生了效用。

　　中药基因组的研究，使得中药与西方医药学之间找到可以对话的“通用语言”，加速中药国际化进程。研究人员还将参与灵芝孢子油、夏桑菊、蛇胆川贝膏等药品中基础药材的基因组测序，并绘制它们的框架图。另据了解，目前中国人参基因组计划也已经启动。

　　中国工程院肖培根院士对丹参基因组的完成进行了5点科学归纳，非常有意义。一是能揭开道地药材基因密码，在新品种培育中保持药材的“道地血统”，使药品疗效更好，质量更优；二是开创中药基因组学研究新模式，为揭示中药活性成分生物合成途径的分子机制奠定坚实基础；三是对中药材未病先防，通过分子育种，提高丹参药材抗病虫害能力，减少杀虫剂使用；四是提高我国知名中药企业丹参产品的科技含量；五是在中药国际化中抢占主动。（作者：张田勘）