基本信息
- 項目名稱：
- 中藥材的鑒別技術(shù)——DNA分子診斷
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- ：隨著生命科學(xué)研究的不斷突破，DNA分子診斷技術(shù)鑒定中藥的研究得到了極大的發(fā)展，并正逐漸成為中藥鑒定的一種方法。由于DNA分子信息量高，所以DNA分子遺傳標記鑒別中藥材有其獨到的優(yōu)越性。 制成芯片固定了足夠多的來自不同中藥樣本的特有基因序列，就可以用于多種中藥樣本的鑒別，使分析時間大大減少提高了鑒定效率。
- 詳細介紹：
- 中藥品種繁多，應(yīng)用歷史悠久，產(chǎn)區(qū)廣泛。由于地理和歷史的原因，藥材品種混亂，如僅《中華人民共和國藥典》2000年版收載的534種中藥材，加之中藥的同名異物或同物異名現(xiàn)象普遍存在以及偽品、混淆品和誤用品等因素，對中藥的化學(xué)成分和藥理作用的研究、制劑生產(chǎn)、臨床療效及推廣使用等都有直接影響，嚴重影響了中醫(yī)藥的信譽。同時，即使是同種藥材，由于產(chǎn)地不同、野生和栽培以及生長年限不同表現(xiàn)出質(zhì)量和療效上的差異，這些問題為中藥材鑒別方法提出了新的挑戰(zhàn)，依賴經(jīng)典形態(tài)分類以及傳統(tǒng)鑒別方法已無法滿足鑒別的需要。隨著各種先進儀器以及分子生物學(xué)的發(fā)展，各種新的鑒別方法亦紛紛推出，如紅外光譜鑒別、化學(xué)指紋圖譜鑒別以及DNA分子標記鑒別等，中藥材鑒別領(lǐng)域顯示出了蓬勃的生機。其中以DNA分子標記鑒別最具有發(fā)展特點。 1. DNA分子診斷的類型 1.1依據(jù)多態(tài)性的檢測手段分為三類 ①限制內(nèi)切酶片段長度多態(tài)技術(shù)(RFLP)。 ②基于多聚酶鏈反應(yīng)(PCR)的分子標記(PAPD)、隨機擴增多態(tài)性DNA(RAPD)、任意引物PCR(AP-PCR)、DNA擴增產(chǎn)物指紋DNA(DAF)等。 ③PCR-RELP技術(shù)的結(jié)合AFLP技術(shù)。 1.2根據(jù)檢測DNA的多態(tài)性的方法分兩類 一類直接測序DNA序列標記法，一類間接方法反映序列差異。此外，還有依據(jù)分析對象分為兩類：采用檢測基因組DNA多態(tài)RAPD、AP-PCR、AFLP；檢測特定片段DNA的多態(tài)，即以特定的基因(或短片段的DNA)為研究對象。 2 如何運用RAPD技術(shù) 2.1 DNA的提取 DNA提取目前主要存在兩種提取方法，其中CTAB法能很好去除多糖雜質(zhì)。中南大學(xué)科研人員對人參、西洋參運用CTAB法提取DNA時，提高了CTAB裂解液濃度，有利于核酸與蛋白質(zhì)完全裂解及CTAB-DNA復(fù)合物形成，通過增加PVP及β巰基乙醇的含量，防止植物油細胞中多酚類物質(zhì)氧化成色素。在低濃度鹽的條件下，CTAB-DNA復(fù)合物發(fā)生沉淀，通過離心可去除多糖類、蛋白質(zhì)、色素及多酚類成 2.2準確的基因片段序列 rDNA基因被用作研究科內(nèi)、屬內(nèi)、種內(nèi)間的分子系統(tǒng)演化及物種鑒別的重要分子標記。rDNA在真核生物中是高度保守的，其編碼區(qū)(18S，5.8S，26S)的序列具有高度的同源性，在系統(tǒng)上主要用于屬于系統(tǒng)學(xué)研究，而非編碼區(qū)(ITS1，ITS2)的序列常用與種間及種下等級的系統(tǒng)學(xué)研究。序列可變區(qū)包括matk基因編碼區(qū)和trnk外顯子與matk內(nèi)含子之間區(qū)域。例如，中山大學(xué)生命科學(xué)院采用端終止法對杜仲分子rRNA基因(25SrRNA)5′，端基因進行測序 2.3數(shù)據(jù)分析 測序后對數(shù)據(jù)進行分析，這是判斷藥物近緣關(guān)系的關(guān)鍵一步，利用遺傳分化指數(shù)(DC)值和分化指數(shù)比（PDC）值比較不同類型遺傳分化度。無論從樹狀關(guān)系還是遺傳分析的結(jié)果都能反映出不同種間的親源關(guān)系，同時也表現(xiàn)出內(nèi)遺傳分析上相對一致性。研究人員認為通過建立RAPD分子標記數(shù)據(jù)庫，并在此基礎(chǔ)上進行樣品的判斷分析，這也是RAPD技術(shù)真正成為中藥鑒定手段的有效途徑。 3 以RAPD為基礎(chǔ)的可重復(fù)的AFLP技術(shù) 在分子診斷技術(shù)中還有一種更新的技術(shù)，在RAPD的基礎(chǔ)上與其他的技術(shù)相結(jié)合，得到一種重復(fù)性好、靈敏度高的DNA指紋圖譜，它的具體過程是：限制內(nèi)切酶片段長度多態(tài)技術(shù)(RFLP)與多聚酶鏈反應(yīng)(PCR)技術(shù)的結(jié)合，用一個人工接頭與限制酶切的基因組DNA片段進行連接，制AFLP模板DNA，合成一系列3′，末端隨機改變各堿基的PCR引物進行PCR指紋圖譜。目前人們成功利用AFLP法構(gòu)建了人參、西洋參等基因組DNA指紋圖譜。 4. DNA分子診斷在藥材鑒別中的運用 隨著時間的推移，RAPD等方法逐漸推出舞臺。無須預(yù)先知道基因組信息的特點，使RAPD在中藥材分子鑒定上成為最主要的方法，許多在RAPD基礎(chǔ)上發(fā)展起來的方法也顯示了極好的前景。目前，將得到的標準物DNA序列制作成基因芯片，通過獲取不同中藥樣本的特異性基因序列，極大地用于中藥品種的快速、準確、自動化鑒別，如果在單片芯片上固定了足夠多的來自不同中藥樣本的特有基因序列，則此種芯片就可以用于多種中藥樣本的鑒別，使分析時間大大減少提高了鑒定效率 但目前對中藥的特征DNA序列知之甚少，遠不能滿足基因序列分析鑒定中藥的要求。要實現(xiàn)基因芯片技術(shù)鑒定中藥，必須全面研究中藥的基因組特征，實現(xiàn)藥材真?zhèn)舞b別系統(tǒng)基因庫標準基因圖譜的建立。相信這項技術(shù)在不久的將來將會實現(xiàn)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：通過中藥材的DNA鑒別，讓藥材鑒別達到更成熟和完善的程度。 基本思路：DNA的提取，測序，數(shù)據(jù)分析，圖譜制作等。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 科學(xué)性:DNA分子診斷技術(shù)鑒定中藥的研究得到了極大的發(fā)展，并逐漸成為中藥鑒定的一種方法。 先進性：由于DNA分子信息量高，所以DNA分子遺傳標記鑒別中藥材有其獨到的優(yōu)越性。 獨特之處：通過獲取不同中藥樣本的特異性基因序列，極大地用于中藥品種的快速、準確、自動化鑒別，在單片芯片上固定來自不同中藥樣本的特有基因序列，就可以用于多種中藥樣本的鑒別，使分析時間大大減少提高了鑒定效率
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 用于中藥品種的快速、準確、自動化鑒別，同時用于多種中藥樣本的鑒別，使分析時間大大減少提高了鑒定效率。 現(xiàn)實意義：對于同種藥材的產(chǎn)地不同實現(xiàn)藥材真?zhèn)舞b別，同時更重要的是實現(xiàn)系統(tǒng)基因庫標準基因圖譜的建立。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 隨著生命科學(xué)研究的不斷突破，DNA分子診斷技術(shù)鑒定中藥的研究得到了極大的發(fā)展，并正逐漸成為中藥鑒定的一種方法。由于DNA分子信息量高，所以DNA分子遺傳標記鑒別中藥材有其獨到的優(yōu)越性。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 符合科學(xué)性
參考文獻
- 無
同類課題研究水平概述
- 無
