分子生药学 (1)

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1、分子生药学一、分子生药学的含义和研究对象（1）生药：指经过简单加工、直接用于医疗保健或制药原料的药材，包括制药中药、民族药和民间药。•中药－在中医理论指导下，按照中医的治疗原则使用，并被收载于我国本草著作中的药物。民间药－指民间医生用于治疗疾病或地区性口耳相传，本草文献无记载，不以中医理论指导的药物。•民族药－指少数民族使用的、以它们的民族医药理论或传统经验为指导药物。（2）生药学：利用植物学、动物学、化学等知识，研究生药真伪、优劣等的学科。研究对象是植物体，植物器官，细胞，化学成分。•（3）分子生药学：利用分子生物学的理论和方法，研究生药的真伪、优劣的学科。其研究对象是中药

2、中的DNA，RNA和酶。二、学习分子生药学的目的意义1.中药材品种系统整理与质量标准化研究•（1）研究有争议和难鉴定中药材，为确定中药材基源提供理论依据•如黄甘草和胀果甘草的研究，为甘草药材的基源确定提供了依据。（2）研究有争议的植物类群，促进发现濒危药用植物的替代品。•基本理论：药用植物亲缘关系越近，形态越相似，化学成分越相近，临床功效越近似，越有可能相互替代。•当亲缘关系出现争议的时候，可以用分子生药学的方法解决。例如：•中药材前胡－伞形科前胡属植物白花前胡和紫花前胡的干燥根•紫花前胡－伞形科当归属植物－伞形科前胡属植物•分子证据说明紫花前胡应是当归属植物•2、药用动植物

3、生物多样性保护与生药资源可持续利用研究•研究濒危动植物保护种群的范围•确定物种内基本保护单元是优化和实施保护策略的基础。•如：海南黑长臂猿是黑长臂猿的亚种；DNA序列差异较大，足以接近种的水平，而且只有15只，被列入最优先保护范围。3、药用植物分子标记育种与新品种的培育•（1）新品种选育（2）种子种苗纯度鉴定•种子纯度是保证优良品种增产潜力得以发挥的关键因素，保证种子质量具有重要意义。•田间试验－DNA指纹技术4、代谢途径基因调控与中药材品质定向调控•初生代谢产物相同，以此为起点，产生各种各样成分，可阻断某一代谢途径，促进另一条代谢途径的产物积累•5、利用基因工程和组织培养技

4、术，高效表达和生产天然活性成分•含量低，价钱贵的活性成分的生物生产（1）毛状根培养（2）生物转化6、基因工程与绿色无公害药用植物•（1）农药残留（2）重金属污染7、道地药材的形成机制研究道地性越明显，种群的基因特化就越明显。对中药区划具有重要意义。三、分子生药学与相关学科的关系（1）分子生物学（2）药用植物学（3）中药资源学（4）生药学或中药鉴定学第一节核酸一、核酸的组成和结构核酸是储藏和传递遗传信息的物质，任何生物都含有核酸。（一）核酸的种类和分布•核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。•DNA是生物体的主要遗传物质，通过复制将遗传信息由亲代传递给子代。RNA

5、是基因表达的初级产物，能将DNA信息翻译为蛋白质，主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中。•包括mRNA、tRNA、rRNA•线粒体、叶绿体中也有RNA（二）核酸的组成1.核酸的元素组成核酸由碳、氢、氧、氮、磷5种元素组成。磷的含量比较稳定，1g磷相当于10.5g核酸，可以用来估算核酸含量。•定磷法：将核酸消化，测定其无机磷量，由此计算出核酸含量，反应灵敏。核苷酸是核苷的戊糖的羟基和磷酸脱水缩合成的磷酸酯；包括核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸。3.核酸的结构•核酸是许多核苷酸按照一定顺序连接起来的多核苷酸链。•每个核苷酸的3’-OH和相邻核苷酸的5’磷酸通过3’-5’磷酸二酯键相连

6、。•线性的多聚核苷酸链一侧末端为5’-磷酸基，另一侧为3’-羟基。习惯上写为：•核苷酸的写法：5’…………………..3’（2）DNA的双螺旋结构（二级结构(1)主链：由脱氧核糖和磷酸基通过酯键交替连接而成。主链有二条,它们以右手方向盘旋,相互平行而走向相反形成双螺旋构型。主链处于螺旋的外则。(2)碱基对：碱基位于螺旋的内侧,它们以垂直于螺旋轴的方向通过糖苷键与主链糖基相连。同一平面的碱基在二条主链间形成碱基对。配对碱基总是A与T和G与C。碱基对以氢键维系，A与T间形成两个氢键。•(3)大沟和小沟：大沟和小沟分别指双螺旋表面凹下去的较大沟槽和较小沟槽。（3）DNA的三级结构•D

7、NA的双螺旋分子可以进一步盘曲为更复杂的结构，称为三级结构。•超螺旋结构：质粒DNA、线粒体DNA•核小体-螺线管-染色单体：线状是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。•在某些病毒中的RNA自我复制（如烟草花叶病毒等）和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程（某些致癌病毒）是对中心法则的补充。DNA的基本特点就是在细胞分裂前期进行准确的自我复制，使DN