【銀杏FLS基因家族的鑒定綜述報(bào)告4200字】

\o"296924:綜述銀杏FLS基因家族的鑒定與分析"\t"46:81/Crm/Task/_blank"銀杏FLS基因家族的鑒定綜述報(bào)告目錄TOC\o"1-2"\h\u16724銀杏FLS基因家族的鑒定綜述報(bào)告 1127621.銀杏及其藥用價(jià)值綜述 1300032.銀杏黃酮類化合物主要成分 2229323.黃酮類化合物的生物學(xué)功能. 2227404.黃酮類化合物合成途徑中的關(guān)鍵酶 32397參考文獻(xiàn) 5摘要：銀杏是一種出現(xiàn)在二疊紀(jì)的古老植物，在地球上已有2.5億至3億年的生活歷史。銀杏葉提取物中含有24％的黃酮類化合物（異鼠李素，槲皮素和山奈酚），具有良好的藥用價(jià)值。為了探索利用分子生物學(xué)方法提高黃酮產(chǎn)量的方法，本研究主要針對從轉(zhuǎn)錄組水平篩選出黃酮合成途徑中的關(guān)鍵酶黃酮醇合成酶FLS基因家族的堅(jiān)定與分析進(jìn)行文獻(xiàn)綜述，以此完善相關(guān)理論體系，并提供一定的參考建議。關(guān)鍵詞：銀杏；FLS基因家族；鑒定1.銀杏及其藥用價(jià)值綜述銀杏是一種出現(xiàn)在二疊紀(jì)的古老植物，在地球上已有2.5億至3億年的生活歷史。銀杏是一種雌雄異株植物，株高可達(dá)30米，直徑可達(dá)７米，樹皮呈現(xiàn)灰色。銀杏幼樹樹冠呈分叉狀，類似于金字塔形。雌樹樹冠寬闊，樹形舒展，而雄樹的樹冠通常是細(xì)柱狀，略纖長。銀杏幼嫩時(shí)期的葉子是淺綠色的，而成熟后葉子呈現(xiàn)深綠色，在秋天的衰老過程中銀杏葉會(huì)逐漸變成亮麗的金黃色，非常適宜觀景。銀杏長久以來除了其獨(dú)特的觀賞價(jià)值以外，更為人稱道的是它的藥用價(jià)值。銀杏葉提取物（GBE）的主要有效成分包括雙黃酮、類黃酮、萜類、聚戊烯醇和有機(jī)酸等。銀杏葉提取物中含有近６％的萜內(nèi)酯（2.8-3.4％的銀杏內(nèi)酯A，B，C和2.6-3.2％的白果內(nèi)酯）和24％黃酮苷（異鼠李素，槲皮素和山奈酚）。銀杏黃酮類化合物和萜內(nèi)酯是銀杏的主要次生代謝物，經(jīng)常被用作治療癌癥、心血管疾病和神經(jīng)退行性疾病。劉鐵剛等人的研宂發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)基中添加不同濃度的銀杏葉提取物后，甲狀腺癌細(xì)胞TPC-1細(xì)胞株的磷脂酰肌醇３激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）信號(hào)通路相關(guān)蛋白及其mRNA水平都出現(xiàn)了顯著下降，并且下降效果會(huì)隨著培養(yǎng)時(shí)間和銀杏葉提取物濃度增加而增強(qiáng)。在關(guān)于治療老年血管性癡呆癥患者的臨床研究中，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明經(jīng)過銀杏葉提取物序貫療法治療后，觀察組老年血管性癡呆癥患者的各項(xiàng)記憶功能指標(biāo)都出現(xiàn)了明顯提升，血流狀態(tài)也有很大改善，這說明銀杏葉提取物在提高老年血管性癡呆癥治愈率方面有很好的積極意義。在目前社會(huì)的飲食及作息習(xí)慣影響下，糖尿病等人體基礎(chǔ)代謝疾病己逐漸成為全球性的社會(huì)健康問題，張帆等人通過研究糖尿病大鼠的血液代謝組學(xué)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過九周的銀杏葉提取物給藥治療，大鼠的十二種代謝途徑產(chǎn)物中，有五種代謝途徑產(chǎn)物的指標(biāo)發(fā)生逆轉(zhuǎn)，分別是磷脂、氨基酸、脂肪酸、三羧酸和膽汁酸，這說明銀１杏葉提取物可能通過改善這五種代謝通路進(jìn)而延緩糖尿病的發(fā)展。2.銀杏黃酮類化合物主要成分銀杏葉中黃酮類化合物可分為銀杏單黃酮、銀杏雙黃酮和銀杏類黃酮三類化合物，已經(jīng)鑒定結(jié)構(gòu)的黃酮類化合物約有46類,其中單黃酮類28種，主要由槲皮素、山奈酚、異鼠李素、芫花素、楊梅素、木犀草素、芹菜素和三粒小麥黃酮等單黃酮苷元及其側(cè)鏈連接的單、雙、三糖苷等;銀杏雙黃酮類有11種，主要是金松雙黃酮、銀杏雙黃酮、異銀杏雙黃酮、白果黃素阿曼托黃素；銀杏類黃酮包括兒茶素和原花青素，茶素、表兒茶素等。3.黃酮類化合物的生物學(xué)功能.黃酮類化合物又稱類黃酮，普遍存在于自然界的植物體內(nèi)，屬于植物在漫長的進(jìn)化與選擇過程中產(chǎn)生的一種次級(jí)代謝產(chǎn)物。在Zaragoza等人的研究中，他們觀察了不同的黃酮類化合物對人外周血細(xì)胞產(chǎn)生促炎性白細(xì)胞介素IL-1β、IL-6和IL-8以及腫瘤壞死因子TNF-a的影響。他們用不同濃度的槲皮素、蘆丁、柚皮苷、柚皮素、香葉木苷、香葉木素作用于被脂多糖刺激的等滲人全血,用特異性免疫分析技術(shù)檢測出槲皮素、柚皮素、柚皮苷和香葉木素均能顯著抑制上述炎癥因子的產(chǎn)生。因此黃酮類化合物對心血管疾病的炎癥過程可能有潛在的治療作用。近期的研究還發(fā)現(xiàn)，槲皮素可以通過濃度依賴的方式顯著抑制血小板在形成血栓的過程中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，在不延長出血時(shí)間的情況下有效阻斷體內(nèi)血栓的形成,因此槲皮素可能是治療血栓性疾病的有效治療劑。除了在抗炎癥、抗氧化、抗血栓方面有很好的作用外,黃酮類化合物在調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移、侵襲、分化和細(xì)胞分裂周期以及抗腫瘤生長方面的效果也頗為引人關(guān)注。眾多研究聚焦了類黃酮在飲食中的攝入與癌癥的關(guān)系。有研究的數(shù)據(jù)表明，黃酮醇攝入量最高的實(shí)驗(yàn)者患卵巢癌的風(fēng)險(xiǎn)要低于攝入量最低的實(shí)驗(yàn)者，在關(guān)于甲狀腺癌的研究中也有類似結(jié)論得出。關(guān)于乳腺癌的-項(xiàng)流行病學(xué)分析得出如下結(jié)論:攝入黃酮醇可以降低患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)，特別是對絕經(jīng)后的婦女來說。Lee等人的研究證明山奈酚可以通過激活癌細(xì)胞表面的受體和線粒體途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。在一項(xiàng)關(guān)于異鼠李素對胃癌細(xì)胞作用的研究中,得出異鼠李素可以通過與過氧化物酶體增殖物激活受體γ結(jié)合，增加PPARγ的表達(dá)，從而抑制細(xì)胞增殖和侵襲，并促使細(xì)胞凋亡的結(jié)論。并且,黃酮類化合物還可以通過和其他藥物一起使用，達(dá)到更強(qiáng)的臨床聯(lián)合治療癌癥的效果。有證據(jù)表明，黃酮醇和組蛋白去乙?；敢种苿┩ㄟ^誘導(dǎo)堿性磷酸酶和二肽基肽酶的活性,可以抑制結(jié)腸癌細(xì)胞生長和分化。又比如，丙戊酸鹽和槲皮素3-葡萄糖苷對Caco-2人結(jié)腸癌細(xì)胞的生長抑制和堿性磷酸酶活性有累加作用。這些觀察結(jié)果都可以為黃酮類化合物和其它藥物的聯(lián)合治療臨床研究提供支持。4.黃酮類化合物合成途徑中的關(guān)鍵酶（1）苯丙氨酸解氨酶作為植物黃酮類化合物合成途徑的第一-個(gè)酶，同時(shí)也是關(guān)鍵酶，苯丙氨酸解氨酶(phenylalaninammo-nialyase,PAL)催化苯丙氨酸生成產(chǎn)物肉桂酸。Koukol和Conn在1961年報(bào)道了首次有記錄地觀察到PAL的分離及其催化功能的反應(yīng),在他們的研究工作中,PAL是從大麥中分離出來的,被命名為苯丙氨酸脫氨酶。之后隨著基因克隆技術(shù)的飛速發(fā)展，關(guān)于苯丙氨酸解氨酶的各種研究也迅速展開。它可以影響植物在逆境條件下對環(huán)境的抗性，調(diào)節(jié)植物的生長和繁育，也能夠一定程度決定植物的外部形狀和營養(yǎng)品質(zhì)，對于植物次生代謝有著重要的作用。在豆科植物中，煙草花葉病毒(TMV)和真菌能夠誘導(dǎo)PAL酶活性，然后促使植物產(chǎn)生具有抗微生物活性的植物保衛(wèi)素。在蚜蟲侵染小麥的研究中,研究者發(fā)現(xiàn)經(jīng)過侵染的小麥體內(nèi)PAL酶的活性和其生成的酚類物質(zhì)都有明顯提高,而酚類物質(zhì)對蚜蟲是有毒性作用的。因此PAL在植物害蟲及病原防御中起著重要作用。水楊酸(salicylicacid,SA)是植物中的重要信號(hào)分子，研究表明，植物可以通過苯丙氨酸解氨酶PAL的活性產(chǎn)生的肉桂酸合成水楊酸。沉默煙草中PAL的基因或通過化學(xué)方法抑制擬南芥、黃瓜和馬鈴薯中PAL的活性都會(huì)降低植物體內(nèi)由病原體誘導(dǎo)的SA積累。因此苯丙氨酸解氨酶可以參與水楊酸的生物合成，參與調(diào)節(jié)植物的系統(tǒng)抗性。不僅如此，PAL基因的表達(dá)還對多種環(huán)境脅迫作出響應(yīng)，包括病原體感染，傷口，養(yǎng)分耗盡，紫外線輻射和極端溫度等。（2）黃酮醇合成酶二氫黃酮醇可以在DFR的催化下形成無色花青素，也可以在黃酮醇合成酶(havonolsynthase,FLS)的催化下生成槲皮素、山奈酚等黃酮醇類化合物，是黃酮類化合物合成途徑中的重要調(diào)控酶。黃酮醇化合物因具有重要的藥理作用而被廣泛應(yīng)用。目前,FLS基因己經(jīng)成功從多種植物中克隆鑒定,包括洋蔥、擬南芥、茶樹、溫州蜜柑、苦蕎麥、銀杏、矮牽牛、玉米、水稻和小麥等。玉米的FLS只顯示FLS活性。而擬南芥、溫州蜜柑、水稻和銀杏的FLS被證實(shí)能將黃烷酮轉(zhuǎn)化為二氫黃酮醇，同時(shí)也可以將二氫黃酮醇轉(zhuǎn)化成黃酮醇,因此它們被認(rèn)為是具有F3H和FLS活性的雙功能酶。在水稻中OsFLS基因序列ORF全長為996bp,編碼331個(gè)氨基酸，與其他單子葉植物的FLS基.因同源關(guān)系較近。經(jīng)過黃烷酮和二氫黃酮醇底物的飼喂，水稻OsFLS酶顯示出對兩類底物的催化活性,并且OsFLS對二氫山奈酚的偏好性遠(yuǎn)大于二氫槲皮素。雖然實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示OsFLS具有雙功能催化活性，但OsFLS的主要活性是FLS,.而不是F3H。在擬南芥中過表達(dá)小麥的黃酮醇合成酶基因TaFLS2，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明幼苗的保衛(wèi)細(xì)胞中槲皮素、山奈酚含量明顯提高,并且通過改變水份生理和氧化還原反應(yīng)的平衡提高了轉(zhuǎn)基因植株的抗干旱脅迫性。李廣平對銀杏FLS基因的啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)銀杏FLS基因的啟動(dòng)子區(qū)中GC含量比較低，AT含量比較高，這說明銀杏FLS基因啟動(dòng)子區(qū)的DNA雙鏈結(jié)構(gòu)不夠緊密，因此更加利于轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合。經(jīng)過對啟動(dòng)子序列的生物信息學(xué)分析，結(jié)果顯示銀杏FLS基因啟動(dòng)子具有3個(gè)MYB轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)和9個(gè)光響應(yīng)相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)，因此，銀杏FLS基因可能接受比較廣泛的外界因子調(diào)控,即激素或光照等都可能起到調(diào)控FLS表達(dá)的作用。我們或可以通過這個(gè)特點(diǎn)來研究銀杏的FLS基因在黃酮類化合物積累方面的調(diào)控機(jī)理。參考文獻(xiàn)[1]GhosalS,MuruganandamAV,SatyanKS,etal.ThechemistryoffossilsofGinkgoanditsancestors.[J].IndianJoumalofChemistry,2002,41B(04):845-853.[2}HuhH,StabaEJ.TheBotanyandChemistryofGinkgobilobaL.[].JoumalofHerbsSpices&MedicinalPlants,1992,1(1-2):91-124.[3]D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