丹參與基因

中國醫學科學院藥用植物研究所的研究人員，利用第二代高通量測序技術對丹參全基因組進行測序，并完成丹參基因組框架圖的組裝。目前測序結果已覆蓋92％的丹參全基因組和96％的基因編碼區。

丹參是著名藥用植物，在中國境內廣為種植。丹參基因組的完成表明人們可以從基因上充分認識丹參、利用丹參，也將推動丹參成為第一個“模式藥用植物”。

丹參的活性物質分為兩大類：一類為脂溶性的丹參酮類化合物，包括丹參酮I和丹參酮II A等；另一類為水溶性的酚酸類物質，包括迷迭香酸、丹酚酸、紫草酸以及丹參素等。由于傳統中醫是用水煎服用，各種藥物中的水溶性成分的藥理活性受到廣泛重視，丹參也不例外，丹參的水溶性酚酸類物質也成為目前研究的熱點。

研究發現，苯丙烷類代謝途徑的中間產物如咖啡酸等參與丹參水溶性物質的合成。而苯丙烷類代謝途徑的第一個關鍵酶是苯丙氨酸解氨酶(PAL)。目前已經有研究人員克隆了這一基因，并發現了苯丙氨酸解氨酶基因與丹參生長發育及次生代謝物合成之間的一些關系，也逐漸明了丹參主要水溶性成分合成的某種分子機理，為進一步利用基因工程改良丹參品質、提高丹參有效成分含量奠定了基礎。

還有研究人員發現了丹參生長的某些奧秘，例如，發現并克隆了丹參的SmGRP1基因。該基因與鈣離子一起參與丹參的調節氣孔運動，從而讓丹參可以抵御外界不良環境。

在丹參基因組已經完成的情況下，丹參的上述兩種功能基因(苯丙氨酸解氨酶基因和SmGRP1基因)在丹參基因組中的位置以及它們與其他基因的相互關系將得到進一步的認識和確認。一般情況下，功能基因并非只有一種，而是多種基因共同起作用。例如，也許還有其他基因參與了SmGRP1基因的調節氣孔作用。

丹參含有多種成分，能夠促進血液循環，擴張冠狀動脈，增加血流量，防止血小板凝結，保護心肌，防止血液郁積和心肌梗塞；丹參也影響脂質代謝，能使一些病人膽甾醇(類固醇)下降；丹參還能治療某些婦科病，有中樞鎮靜、抗衰老(幫助記憶)、抗菌、抗微生物(結核菌、真菌)等作用；丹參也能阻止酒精吸收，預防肝臟纖維化，降低血糖，甚至保護灼傷皮膚等作用。古代有“一味丹參，功同四物”之說(四物指熟地黃、當歸、白芍、川芎)，乃傳統補血之良方。

丹參有如此好的藥用功能和價值主要源于基因特性。丹參的各種活性成分、效力因子、作用途徑、代謝方式、丹參性狀等，都是由其相應的基因決定的。

研究人員通過對基因組的檢測、識別、篩選和克隆，能獲得一些功能基因，從而根據其中的原理栽培、提煉和利用丹參，不僅能實現增產，還能實現分子育種，減少殺蟲劑的使用，打造真正的綠色中藥。同樣，如果通過丹參基因組確認苯丙氨酸解氨酶基因和找到類似苯丙氨酸解氨酶基因的其他丹參基因，就有可能把丹參的水溶性活性效果發揮到極致，有效地治病救人。

責任編輯 張田勘