中药与基因工程
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中药与基因工程 郑先喆 生命科学学院
中药主要由植物药（根、茎、叶、果）、动物药（内脏、皮、骨、器官等）和矿
物药组成。因植物药占中药的大多数，所以中药也称中草药。
目录
基因工程在中药Fra Baidu bibliotek的应用
基因强化中药
存在的缺陷
基因工程：是以分子遗 传学为理论基础，以分 子生物学和微生物学的 现代方法为手段，将不 同来源的基因按预先设 计的蓝图，在体外构建 杂种DNA分子，然后导 入活细胞，以改变生物 原有的遗传特性、获得 新品种、生产新产品。
基因强化中药是特效抗肿瘤中药。它是传统 中药与现代基因技术有机结合的产物，通过 基因萃取产生的特效强化抗肿瘤中药。
与传统中药的区别
一、科学性。科技性是基因强化中药与传统中药的最大区别。传统中药是自然生长，或经 过人工培育，属于初级原生态药品，药效自由度高，效果存在不确定性。基因强化中药是 经过基因强化萃取技术加工的中药，其药理药效被精确设定，已经从简单的原生态药品升 华为特效药品。 二、有效性。有效性是基因强化中药另一个显著特征。传统抗肿瘤中药由于药物有效成分 不稳定，可靠性差，药力弱。造成抗肿瘤起效慢，疗效不确的缺陷。基因强化中药经过基 因技术萃取强化后，有效成分稳定可靠，药力发生核爆炸是提升，实现了全面、快速、高 效抗肿瘤的治疗效果。 三、纯净性。基因强化中药是经过基因技术萃取的升级版中药，其纯净度是普通中药的 210—500倍。这也是基因强化中药高效抗肿瘤的基础。 四、复合性。基因强化中药与普通中药的重要区别在于其专业性。作为专业的抗肿瘤特效 中药，它有独特的生产工艺，特种配方，精确的药量配比，是专业的复合型中药。并非传 统狭义“中药”所指的单独某一味中药。
青蒿素从菊科蒿属植物青蒿中提取，是我国科学工作者开发出的强效抗疟药物。在非洲和 亚洲许多地区，疟原虫对多数抗疟药物具有抗药性，这些地区对青蒿素类药物的需求迫切，但 价格昂贵。美国科学家成功地用转基因酵母合成了青蒿素的前体物质——青蒿酸，有望大幅增 加青蒿素产量，降低治疗疟疾费用。我国现已克隆出青蒿素生物合成途径中的关键酶基因。科 学家将源于棉花基因组的合成酶基因分别插入到植物表达载体中，再通过根癌农杆菌和发根癌 农杆 菌介导转化青蒿叶片，获得了转基因发状根、愈伤组织和不定芽。青蒿素检测结果表明， 与对照组相比，转基因的发状根系中青蒿素含量平均提高80%；愈伤组织中青蒿素含量达到发 状根水平，提高2～3倍，达到了增加青蒿素产量的目的。
四、同时，中草药是防治疾病的药材，有别于其他经济作 物，不仅存在转基 因作物方面的安全问题，还存在药用价值是否改变的问题。
宁夏枸杞为名贵中药材，又是良好的滋补品。然而，病原菌炭疽病菌可侵染 枸杞的花蕾、青果、叶，导致黑果病发生，使其品质下降，大幅减产；此外危害 枸杞的病虫也很多。目前，研究人员已建立了以发根农杆菌和根癌农杆菌介导的 宁夏枸杞离体转化和植株再生系统，利用基因工程技术培育抗病、抗虫新品种。
铁皮石斛(hú)是石斛属的一种名贵中药，自然资源 稀缺，而石斛碱作为石斛 主要药用有效成分之一，人工合成成本很高。我国科学家利用基因工程技术确定 石斛碱功能基因，并进行基因全长克隆，从而获得了石斛碱相关功能基因，为运 用基因工程方法进行大规模生产石斛碱打下基础。
抗肿瘤的优势
突破一，快：起效迅速疗程短。突破了中药起效慢、疗程长的缺陷!更科学、更经济。
突破二，特：个体差异化治疗 。科学化、规范化、差异化诊断的基础上，辨证施治， 一患一方，一方一效。 突破三，强：基因技术强化中药。采用基因强化中药治疗，深度识别、靶向清除病 毒，有效防止复发转移的发生。 突破四，净：深层清毒标本兼治。纯中药绿色治疗，内修外治，快速有效、彻底阻 断DNA复制模版，迅速清除肿瘤毒。 突破五，稳：阶梯式安全治疗。强效基因中药结合三阶梯式治疗，稳步推进，杜绝 肿瘤毒转移扩散，科学、安全、高效。 突破六，固：绿色药物治养合一。秘方中药内调外养，修复损伤肝细胞，修复免疫 功能，全面培元固本，提升抵抗力。
2010年6月20日，广药集团和中国医学科学院在北京钓鱼台国宾馆联合宣布，“ 丹参基因组框架图”成功绘制完成。这是全球发布的首个药用植物基因组框架图 ，意味着广药集团在全球率先进入中药基因时代。
白云山丹参基因组研究有五方面的重大意义： （1）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； （2）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； （3）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，打造真正绿色中药； （4）对提高我国知名中药企业丹参产品的科技 含量，推动具有世界品牌新药的研发，进而保 证中药资源的可持续发展； （5）在中药国际化中抢占主动：
缺陷：
一、转基因表达水平低，难以控制转基因在宿主基因组中的行为，转基因随机 整合于动植物基因组中，可能会引起宿生细胞染色体的插入突变，还会造成插 入位点的基因片段丢失、插入位点周围序列的倍增及基因转移；
二、也可能激活正常状态下处于关闭状态的基因； 三、不了解哪些基因控制多数生理过程以及解基因表达的发育控制和组织特异 性控制机制，因而在技术上存在一定不确定性和盲目性；
中药主要由植物药（根、茎、叶、果）、动物药（内脏、皮、骨、器官等）和矿
物药组成。因植物药占中药的大多数，所以中药也称中草药。
目录
基因工程在中药Fra Baidu bibliotek的应用
基因强化中药
存在的缺陷
基因工程：是以分子遗 传学为理论基础，以分 子生物学和微生物学的 现代方法为手段，将不 同来源的基因按预先设 计的蓝图，在体外构建 杂种DNA分子，然后导 入活细胞，以改变生物 原有的遗传特性、获得 新品种、生产新产品。
基因强化中药是特效抗肿瘤中药。它是传统 中药与现代基因技术有机结合的产物，通过 基因萃取产生的特效强化抗肿瘤中药。
与传统中药的区别
一、科学性。科技性是基因强化中药与传统中药的最大区别。传统中药是自然生长，或经 过人工培育，属于初级原生态药品，药效自由度高，效果存在不确定性。基因强化中药是 经过基因强化萃取技术加工的中药，其药理药效被精确设定，已经从简单的原生态药品升 华为特效药品。 二、有效性。有效性是基因强化中药另一个显著特征。传统抗肿瘤中药由于药物有效成分 不稳定，可靠性差，药力弱。造成抗肿瘤起效慢，疗效不确的缺陷。基因强化中药经过基 因技术萃取强化后，有效成分稳定可靠，药力发生核爆炸是提升，实现了全面、快速、高 效抗肿瘤的治疗效果。 三、纯净性。基因强化中药是经过基因技术萃取的升级版中药，其纯净度是普通中药的 210—500倍。这也是基因强化中药高效抗肿瘤的基础。 四、复合性。基因强化中药与普通中药的重要区别在于其专业性。作为专业的抗肿瘤特效 中药，它有独特的生产工艺，特种配方，精确的药量配比，是专业的复合型中药。并非传 统狭义“中药”所指的单独某一味中药。
青蒿素从菊科蒿属植物青蒿中提取，是我国科学工作者开发出的强效抗疟药物。在非洲和 亚洲许多地区，疟原虫对多数抗疟药物具有抗药性，这些地区对青蒿素类药物的需求迫切，但 价格昂贵。美国科学家成功地用转基因酵母合成了青蒿素的前体物质——青蒿酸，有望大幅增 加青蒿素产量，降低治疗疟疾费用。我国现已克隆出青蒿素生物合成途径中的关键酶基因。科 学家将源于棉花基因组的合成酶基因分别插入到植物表达载体中，再通过根癌农杆菌和发根癌 农杆 菌介导转化青蒿叶片，获得了转基因发状根、愈伤组织和不定芽。青蒿素检测结果表明， 与对照组相比，转基因的发状根系中青蒿素含量平均提高80%；愈伤组织中青蒿素含量达到发 状根水平，提高2～3倍，达到了增加青蒿素产量的目的。
四、同时，中草药是防治疾病的药材，有别于其他经济作 物，不仅存在转基 因作物方面的安全问题，还存在药用价值是否改变的问题。
宁夏枸杞为名贵中药材，又是良好的滋补品。然而，病原菌炭疽病菌可侵染 枸杞的花蕾、青果、叶，导致黑果病发生，使其品质下降，大幅减产；此外危害 枸杞的病虫也很多。目前，研究人员已建立了以发根农杆菌和根癌农杆菌介导的 宁夏枸杞离体转化和植株再生系统，利用基因工程技术培育抗病、抗虫新品种。
铁皮石斛(hú)是石斛属的一种名贵中药，自然资源 稀缺，而石斛碱作为石斛 主要药用有效成分之一，人工合成成本很高。我国科学家利用基因工程技术确定 石斛碱功能基因，并进行基因全长克隆，从而获得了石斛碱相关功能基因，为运 用基因工程方法进行大规模生产石斛碱打下基础。
抗肿瘤的优势
突破一，快：起效迅速疗程短。突破了中药起效慢、疗程长的缺陷!更科学、更经济。
突破二，特：个体差异化治疗 。科学化、规范化、差异化诊断的基础上，辨证施治， 一患一方，一方一效。 突破三，强：基因技术强化中药。采用基因强化中药治疗，深度识别、靶向清除病 毒，有效防止复发转移的发生。 突破四，净：深层清毒标本兼治。纯中药绿色治疗，内修外治，快速有效、彻底阻 断DNA复制模版，迅速清除肿瘤毒。 突破五，稳：阶梯式安全治疗。强效基因中药结合三阶梯式治疗，稳步推进，杜绝 肿瘤毒转移扩散，科学、安全、高效。 突破六，固：绿色药物治养合一。秘方中药内调外养，修复损伤肝细胞，修复免疫 功能，全面培元固本，提升抵抗力。
2010年6月20日，广药集团和中国医学科学院在北京钓鱼台国宾馆联合宣布，“ 丹参基因组框架图”成功绘制完成。这是全球发布的首个药用植物基因组框架图 ，意味着广药集团在全球率先进入中药基因时代。
白云山丹参基因组研究有五方面的重大意义： （1）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； （2）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； （3）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，打造真正绿色中药； （4）对提高我国知名中药企业丹参产品的科技 含量，推动具有世界品牌新药的研发，进而保 证中药资源的可持续发展； （5）在中药国际化中抢占主动：
缺陷：
一、转基因表达水平低，难以控制转基因在宿主基因组中的行为，转基因随机 整合于动植物基因组中，可能会引起宿生细胞染色体的插入突变，还会造成插 入位点的基因片段丢失、插入位点周围序列的倍增及基因转移；
二、也可能激活正常状态下处于关闭状态的基因； 三、不了解哪些基因控制多数生理过程以及解基因表达的发育控制和组织特异 性控制机制，因而在技术上存在一定不确定性和盲目性；