丹参与基因

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中国医学科学院药用植物研究所的研究人员，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。目前测序结果已覆盖92％的丹参全基因组和96％的基因编码区。

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，也将推动丹参成为第一个“模式药用植物”。

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II A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，为进一步利用基因工程改良丹参品质、提高丹参有效成分含量奠定了基础。

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。

在丹参基因组已经完成的情况下，丹参的上述两种功能基因(苯丙氨酸解氨酶基因和SmGRP1基因)在丹参基因组中的位置以及它们与其他基因的相互关系将得到进一步的认识和确认。一般情况下，功能基因并非只有一种，而是多种基因共同起作用。例如，也许还有其他基因参与了SmGRP1基因的调节气孔作用。

丹参含有多种成分，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)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。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。

丹参有如此好的药用功能和价值主要源于基因特性。丹参的各种活性成分、效力因子、作用途径、代谢方式、丹参性状等，都是由其相应的基因决定的。

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，如果通过丹参基因组确认苯丙氨酸解氨酶基因和找到类似苯丙氨酸解氨酶基因的其他丹参基因，就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。