1、中藥青蒿的代謝工程,Artemisia annua (青蒿),目的意義,用途： 抗瘧疾：青蒿素是世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦的目前最有效的瘧疾治療藥物。 基于青蒿素的綜合療法(artemisinin-based combination therapies, ACTs)現(xiàn)在已經(jīng)成為WHO推薦的瘧疾治療一線藥物.,2,2011年9月12日，中國科學(xué)家屠呦呦獲得2011年度拉斯克獎(Lasker Award) “臨床醫(yī)學(xué)獎”。獲獎理由是“因為發(fā)現(xiàn)青蒿素一種用于治療瘧疾的藥物，挽救了全球特別是發(fā)展中國家的數(shù)百萬人的生命”。這也是至今為止，中國生物醫(yī)學(xué)界獲得的世界級最高大獎。,3,全球瘧疾感染者分布圖：每

2、年有5億人感染瘧疾，其中有近100萬人不幸死亡。,4,青蒿的資源分布,青蒿(Artemisia annua L.)，其分類學(xué)上中文學(xué)名為黃花蒿, 屬于菊科(Compositae)蒿屬(Artemisia)一年生草本植物。,黃花蒿 (Artemisia annua L.),5,青蒿素的生產(chǎn),6,7,8,青蒿代謝工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié),9,青蒿素生物合成的位點,A. annua is the only natural source of artemisinin; however, its content in plants is relatively low (0.10.8% by dry weight)

3、.,10,青蒿腺毛cDNA文庫的構(gòu)建及青蒿素生物合成相關(guān)基因的克隆,11,1983年，賀錫純等首次報道以青蒿的嫩莖和嫩葉為外植體，誘導(dǎo)出愈傷組織，愈傷組織經(jīng)繼代轉(zhuǎn)接后可形成幼苗。,青蒿的組織培養(yǎng),12,青蒿發(fā)根遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的建立,轉(zhuǎn)基因青蒿發(fā)根,13,青蒿叢生芽遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的建立,14,異源法呢基焦磷酸合酶(FPS)對青蒿發(fā)根中 青蒿素生物合成的調(diào)控,pBIFDS植物表達(dá)載體的構(gòu)建,轉(zhuǎn)基因青蒿發(fā)根,15,異源法呢基焦磷酸合酶(FPS)對青蒿素生物合成的調(diào)控,轉(zhuǎn)基因青蒿植株,轉(zhuǎn)基因植株青蒿素含量檢測,pBIFDS植物表達(dá)載體的構(gòu)建,16,內(nèi)源法呢基焦磷酸合酶(FPS)基因 對青蒿素生物合成的調(diào)控

4、,AaFPS1的Michaelis-Menton,17,轉(zhuǎn)FPS基因青蒿,轉(zhuǎn)FPS基因青蒿的Southern雜交,轉(zhuǎn)FPS基因青蒿的Northern雜交,轉(zhuǎn)基因青蒿的FPS酶活性分析,轉(zhuǎn)基因青蒿的青蒿素含量,內(nèi)源法呢基焦磷酸合酶(FPS)基因 對青蒿素生物合成的調(diào)控,18,紫穗槐二烯合酶(ADS)基因?qū)η噍锼厣锖铣傻恼{(diào)控,19,過表達(dá)ADS基因青蒿的分子檢測,20,不同轉(zhuǎn)基因株系中青蒿素及相關(guān)代謝產(chǎn)物的比較,41%,21,青蒿鯊烯合酶基因?qū)η噍锼厣锖铣傻恼{(diào)控,鯊烯合酶體外催化產(chǎn)物GC-MS分析,22,反義鯊烯合酶基因?qū)η噍锼厣锖铣傻恼{(diào)控,轉(zhuǎn)反義鯊烯合酶基因青蒿,轉(zhuǎn)基因青蒿鯊烯含量的檢測,轉(zhuǎn)基因植株中青蒿素含量的檢測,23,轉(zhuǎn)反義石竹烯合酶基因青蒿,反義石竹烯合酶基因?qū)η噍锼厣锖铣傻恼{(diào)控,24,轉(zhuǎn)基因青蒿植株的石竹烯含量變化,轉(zhuǎn)基因植株中青蒿素前體含量的變化,轉(zhuǎn)基因植株中其它代謝產(chǎn)物的變化,反義石竹烯合酶基因?qū)η噍锼丶跋嚓P(guān)代謝產(chǎn)物的影響,25,青蒿AaWRKY1的核定位,順式元件W-box 與AaWRKY1的酵母單雜實驗,AaWRKY1轉(zhuǎn)錄因子對青蒿素生物合成的調(diào)控,26,SYBR Green EMSA stain染料染DNA,SYPRO Ruby EMSA stain染料染蛋白,27,ADS、AaWRKY1受0.3 mmol/