分子生物学与生药学的结合——分子生药学

1953年对DNA结构的发现标志着生命科学的发展进入了一个新纪元，从此，人们开始从生物大分子的水平来重新认识生命的本质和规律。分子生物学快速发展并在生物医学各个领域渗透应用，使得大批交叉学科、边缘学科和前沿学科应运而生。分子克隆和重组的基因工程技术迅猛崛起及其相关联的组织培养技术，特别是近年来以聚合酶链式反应(PCR)为基础的分子标记技术的涌现，为生药学的发展开拓了一片广阔的天空，也全面拓新和丰富了生药学的研究领域和研究方法，在这样的大环境下，生药学与分子生物学相互融合，一门新兴的交叉学科—分子生药学诞生了。 分子生药学可定义为在分子水平上研究生药的鉴定、生产和成分的一门科学，所依据的主要是生药学和分子生物学的理论和方法，是生药学的一个极富前瞻性和前景性的分支。可以说，分子生药学不仅继承传统生药学的内容和使命，更将赋予生药学新的任务和挑战。 “生药”的含义，从药物来源来看，有广义和狭义之分。广义“生药”包括植物药、动物药和矿物药；狭义“生药”则以植物、动物性生药为主。分子生药学的理论依据之一是生药学，因此生药学的研究内容必然是分子生药学要解决的问题。分子生药学研究的主要内容概括起来是4个字：“真伪优劣”。 解决品种混乱问题 由于中药使用范围和用量的增加，将一些外形相似，或同名异物、异物同名的动物、植物或其不同部位当成同一药物而在不同地区混杂使用，造成品种混乱，这就需要对这些真伪品进行产地、分布区域的调查采集、分类鉴定，从大的方面来控制质量。 “真伪优劣”的具体内容的科学内涵归根结底与DNA的差异有关。真品、伪品生药来源于不同的物种，不同物种其遗传物质DNA的组成是不同的，因此，真伪品的实喷是遗传物质DNA的不同昕造成的。由此可见，分子生药学研究内容的科学内涵就是研究遗传物质 I)NA的异同及其表达与生药真伪优劣的关系，其中遗传物质DNA的表达是分子生物学要探索研究的难点之一。 目前运用经典形态分类来研究药材来源，即鉴定生物物种，这种物种划分是建立在个体性状描述和宏观观测水平上的，得到的结论往往不完善，易引起争论，这就使生药的正本清源产生了困难。随着分子生物学和分子克隆技术的发展，现在可以根据遗传物质DNA在不同生物个体之间的差异来鉴别生物物种，如可利用限制性内切酶酶切片段长度多态性(RFLP)来研究品种间、属间DNA的变异情况，从而提示不同品种间的亲缘关系，为鉴别药材品种提供依据。同时也能为寻找新的药用资源提供线索。在药材鉴定上，虽然药材(不含矿物药)多不是新鲜的，DNA会有很大的降解，但PCR的方法，能将原来痕迹量的DNA扩增到足以供实验人员方便地进行检测和分析的数量，而且产物专一性强，不需进行特殊纯化。这种高速、高效、优质和全部自动化的优点使得PCR技术在短短几年中在分子生物学各个领域得到了广泛的应用。在PCR技术基础上发展起来的随机扩增的DNA多态性分析(RAPD)就可用于药材的鉴定，特别是贵重药材的鉴定。通过RAPD技术分析真伪药材的DNA多态性，找出珍品特定的DNA片段，对此进行测序，进而制备DNA探针来检测相应的药材，为生药学提供了一个新的、便捷、准确的鉴定方法。 保证品质评价 分子生药学的另一个重要的作用是对多来源生药和道地药材进行较全面的研究，包括产地、采收、加工、贮藏、运输对生药有效成分含量的影响，明确优质品种及其影响因素。在此基础上，对优质品种进行培育研究，达到速生、优质、高产，保证用药需要。目前防治病虫害的主要措施是施撒农药，这种方法不但危害人畜，而且污染环境。而通过分子生物技术能使植物自身获得抗病虫害的能力，从而避免上述问题。另外在药材生产上，存在着药材道地性的问题，通过分子生物技术如RFLP、 RAPD，比较不同居群之间在遗传物质DNA上的变化，可为揭示道地药材的“地道”之本质提供线索，并为药材的培育选种产生指导作用。此外，获取有效成分也是分子生药学的一个研究目标，由于分子生物技术的发展，为这一研究提供了新的方法，如转基因器官培养技术和反义技术等。 摘自：《中国医药报》

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