俄將艾草基因植入菊花提取青蒿素
返回來稿:植物提取物網-紫鑫生物        2020/7/24        浏览次数:507


俄羅斯科學院生物有機化學所研究人員提出了一種獲取青蒿素的新方法。他們通過將艾草基因移植到菊花中,再從中提取對治療瘧疾起重要作用的天然抗生素——青蒿素,成功研製出俄羅斯首個國產抗瘧疾藥物。相關研究結果發表在近日的《植物》上。


由於人口遷移,莫斯科州和高加索地區近期持續記錄到瘧疾疫源地。科學家表示,氣候變暖將增加蚊蟲傳染病,這將加速俄羅斯瘧疾的傳播。但俄羅斯從未生產過青蒿素和任何其他抗瘧疾的藥物,治療只能使用外國藥物,而且只是從野生植物中提取,沒有大規模生產。


該研究所植物基因組表達系統和改造實驗室負責人、生物學博士謝爾蓋·多爾戈夫表示,大多數現代藥物都含有活性介質,要麼本身就是,要麼是從植物中分離出來的。艾草提取物確實有效,但一年生的艾草通常生長在岩石或草原地區,而在其他氣候條件下產量很少。爲了滿足大規模生產藥物所需的原料,必須關注現代分子生物學方法。研究人員的核心思想是,將艾草的青蒿素代謝途徑基因轉移到另一種寄主植物上。


研究發現,從菊花中提取青蒿素是一種很好的方法。菊花中含有很高的天然萜類化合物和一種具有廣泛藥用價值的天然生物活性化合物,將艾草基因移植到菊花,藉助基因移植,青蒿素在葉綠體中產生,隨後覆蓋整個葉片。通常,青蒿素僅在艾草的毛狀體中產生,也就是艾草表皮毛細胞,因此產量很低。


研究證明,這種方法可以大大提高青蒿素產量。艾草中可藥用的青蒿素含量平均不超過葉子乾重的1%,這無法滿足大規模臨牀生產。


合作研究方、以色列耶路撒冷希伯來大學亞歷山大·溫斯坦教授的實驗室已鑑定出4個基因:ADS、CYP71AV1、DBR2和CPR。這些基因全都編碼爲青蒿素合成代謝途徑的酶。把它們移植到新環境並添加其他基因後,預計青蒿素產量將達到商業可行的水平。


據悉,目前首個成功培育的轉基因菊花已種植在溫室中,用於下一步科學研究。通過高效液相色譜法與薄層色譜法證實存在青蒿素。俄羅斯科學院生物有機化學所研究人員提出了一種獲取青蒿素的新方法。他們通過將艾草基因移植到菊花中,再從中提取對治療瘧疾起重要作用的天然抗生素——青蒿素,成功研製出俄羅斯首個國產抗瘧疾藥物。相關研究結果發表在近日的《植物》上。 由於人口遷移,莫斯科州和高加索地區近期持續記錄到瘧疾疫源地。科學家表示,氣候變暖將增加蚊蟲傳染病,這將加速俄羅斯瘧疾的傳播。但俄羅斯從未生產過青蒿素和任何其他抗瘧疾的藥物,治療只能使用外國藥物,而且只是從野生植物中提取,沒有大規模生產。 該研究所植物基因組表達系統和改造實驗室負責人、生物學博士謝爾蓋·多爾戈夫表示,大多數現代藥物都含有活性介質,要麼本身就是,要麼是從植物中分離出來的。艾草提取物確實有效,但一年生的艾草通常生長在岩石或草原地區,而在其他氣候條件下產量很少。爲了滿足大規模生產藥物所需的原料,必須關注現代分子生物學方法。研究人員的核心思想是,將艾草的青蒿素代謝途徑基因轉移到另一種寄主植物上。 研究發現,從菊花中提取青蒿素是一種很好的方法。菊花中含有很高的天然萜類化合物和一種具有廣泛藥用價值的天然生物活性化合物,將艾草基因移植到菊花,藉助基因移植,青蒿素在葉綠體中產生,隨後覆蓋整個葉片。通常,青蒿素僅在艾草的毛狀體中產生,也就是艾草表皮毛細胞,因此產量很低。 研究證明,這種方法可以大大提高青蒿素產量。艾草中可藥用的青蒿素含量平均不超過葉子乾重的1%,這無法滿足大規模臨牀生產。 合作研究方、以色列耶路撒冷希伯來大學亞歷山大·溫斯坦教授的實驗室已鑑定出4個基因:ADS、CYP71AV1、DBR2和CPR。這些基因全都編碼爲青蒿素合成代謝途徑的酶。把它們移植到新環境並添加其他基因後,預計青蒿素產量將達到商業可行的水平。 據悉,目前首個成功培育的轉基因菊花已種植在溫室中,用於下一步科學研究。通過高效液相色譜法與薄層色譜法證實存在青蒿素。