Генотипирование лекарственного растения Codonopsisclematidea (Shrenk) dark, произрастающего на территории Юго-Восточного Казахстана - Статья

По одним данным это семейство состоит из 50 родов и 800 видов [1-2], а согласно другим источникам - из 40 родов и 600 видов [3] или же из 87 родов и 1950 видов [4]. Некоторые виды Кодонопсиса издревле используются в народной медицине, например, C. clematidea - азиатский колокольчик «tang-sheng» [3] или корень «Dangshen» [9] в китайской медицине известен как заменитель дорогостоящего корня женьшеня (Panaxginseng) и до сих пор применяется в Китае, Японии и Корее при повышенном кровяном давлении, заболеваниях сердца, при быстрой утомляемости, для укрепления иммунной системы, снижения артериального давления и улучшения аппетита. В Китае водный горячий экстракт из корней C. lanceolata стал применяться более тысячи лет назад при лечении мужской половой стерильности и импотенции, а также использовался как пищевая добавка в различные блюда. Корнеплоды растений C. TANGSHENOLIV., или Chuan-Danshen, также хорошо известны в традиционной китайской медицине тем, что иногда используются как заменители корня женьшеня и обладают тонизирующим действием [15]. C. pilosula (Franch.) Nannf. применяется в китайской народной медицине при диспепсии, бронхитах, кашле, спазмах и воспалениях, а также используется в пищу [16]. Проведена расшифровка нуклеотидных последовательностей RDNA растений, используемых в китайской медицине, таких как виды Panaxspecies, Eucommiaulmoides (Duzhong), Cordyceps (Dongchongxiacao) species, Dendrobium (Shihu) species, Myospalaxbaileyi и Ligusticumchuanxiong (Chuanxiong).На электрофореграмме (рис.1) видно, что длина продукта амплификации составляет ~ 750 пар нуклеотидов (п.н.). Рисунок 2 демонстрирует часть нуклеотидной последовательности ITS региона RDNA, полученной при ПЦР с праймеромforward ITSI. Сравнительный анализ, проведенный через базу данных GENBANK (см. табл.), показал, что полученная нуклеотидная последовательность ITSI и ITSII регионов RDNA растений C. clematidea идентична на 97 % секвенсам следующих видов: C. kawakamii, C. tangshen, C. pilosula и C. pilosulavar. modesta, а также видам C. lanceolata и C. javanicasubsp. japonica с идентичностью на 93 и 89 % соответственно. 3) по нуклеотидным последовательностям ITS регионов RDNA образцов, зарегистрированных в GENBANK, позволяет видеть, что виды Кодонопсиса C. kawakamii, C. tangshen, C. pilosula и C. pilosulavar. modesta имеют близкородственное положение и от вида C. kawakamii отходят отдельной и более отдаленной ветвью C. lanceolata и C. javanicasubsp. japonica. Делая выводы, отметим, что отсутствие данных о нуклеотидной последовательности C. cle-matidea (Shrenk) Clark, вероятно, обусловлено отсутствием соответствующих зарегистрированных последовательностей в использованной нуклеотидной базе GENBANK NCBI.

На электрофореграмме (рис.1) видно, что длина продукта амплификации составляет ~ 750 пар нуклеотидов (п.н.).

Рис. 1. Электрофоретическое разделение продуктов амплификации в 2%-ном агарозном геле: 1 - негативный контроль (Н2О); 2 - ПЦР-продукт длиной ~ 750 п.н.; 3 - маркеры молекулярного веса, п. н.

Рисунок 2 демонстрирует часть нуклеотидной последовательности ITS региона RDNA, полученной при ПЦР с праймеромforward ITSI.

Генотипирование лекарственного растения. Сравнительный анализ, проведенный через базу данных GENBANK (см. табл.), показал, что полученная нуклеотидная последовательность ITSI и ITSII регионов RDNA растений C. clematidea идентична на 97 % секвенсам следующих видов: C. kawakamii, C. tangshen, C. pilosula и C. pilosulavar. modesta, а также видам C. lanceolata и C. javanicasubsp. japonica с идентичностью на 93 и 89 % соответственно.

Построение дендрограммы (рис. 3) по нуклеотидным последовательностям ITS регионов RDNA образцов, зарегистрированных в GENBANK, позволяет видеть, что виды Кодонопсиса C. kawakamii, C. tangshen, C. pilosula и C. pilosulavar. modesta имеют близкородственное положение и от вида C. kawakamii отходят отдельной и более отдаленной ветвью C. lanceolata и C. javanicasubsp. japonica.

Делая выводы, отметим, что отсутствие данных о нуклеотидной последовательности C. cle-matidea (Shrenk) Clark, вероятно, обусловлено отсутствием соответствующих зарегистрированных последовательностей в использованной нуклеотидной базе GENBANK NCBI. Кроме того, по некоторым данным установлено, что отдельные виды Codonopsisspp. невозможно дифференцировать по ITS региону рибосомальной ДНК, так как данная последовательность является высоко консервативной [22].

Нуклеотидная база данных GENBANK NCBI (США) является свободно-доступной и одной из больших баз данных, наряду с такими, как EMBL (Европа) и DDBJ (Япония). Однако эти базы не включают информацию, хранящуюся и выдаваемую на платной основе в частных базах данных, которые зачастую создаются при различных университетах. Известно, что результаты, полученные на большей базе данных, обладают большей биологической значимостью. Поэтому представляется необходимым создание и пополнение собственной базы данных о нуклеотидных последовательностях ДНК лекарственных растений Казахстана и их генотипирование по различным локусам генома в целях лучшего понимания сходства организмов и их взаимного расположения на эволюционном дереве. Перспектива видится в развитии молекулярно-генетических методов, основанных на сравнении их полных геномов, что на сегодня становится вполне возможным. генотипирование лекарственный растение нуклеотидный

1. Lammers T.G. Circumscription and phylogeny of the Campanulales // Ann. MISSOURIBOT. Gard. - 1992. - 79. - P. 388413.

2. Takhtajan A.L. Diversity and Classification of Flowering Plants. - New York: Columbia Univ. Press, 3. Aripova S.F. Alkaloid content of clematidea // Chemistry of natural compounds. - 1996. - Vol. 32. - № 4. - P. 564566.

4. Perveen A., QAISERM. Pollen Flora of Pakistan -Campanulaceae // Tr. J. of Botany. - 1999. - Vol. 23. - P. 45-51.

5. Shulkina T.V., Gaskin J.F., and Eddie W. M.M. Morphological studies toward an improved classification of Campanulaceaes.str. // Ann. Missouribot. Gard. - 2003. - 90. - P. 576-591.

6. Павлов Н.В. Растительное сырье Казахстана - М.-Л., 1947. - С. 459.

7. Флора СССР. Т. 24. - М.-Л.: Академия наук, 1957.

8. Иллюстрированный определитель растений Казахстана. - Алма-Ата: Наука КАЗССР, 1972. - С. 304.

9. Songlin Li, Quanbin Han, CHUNFENGQIAO, Jingzheng Song, Chuen Lung Cheng and Hongxi Xu. Chemical markers for the quality control of herbal medicines: an overview // Chinese Medicine. - 2008. - 3. - № 7. - P. 1-16.

10. Li C., Xu H.X., Han Q.B., Wu T.S. Quality assessment of Radix Codonopsis by quantitative nuclear magnetic resonance // J.Chromatogr A. - 2009. - Vol. 1216. - № 11. - Р. 2124-2149.

11. Ishida S., Okasaka M., Ramos F., Kashiwada Y., Takaishi Y., Kodzhimatov O.K., Ashurmetov O. New alkaloids from the aerial parts of Codonopsisclematidea // J.Nat.Med. - 2008. - 62. - P. 236-238.

12. Chinese Pharmacopoeia Commission: Pharmacopoeia of the People"s Republic of China Volume- Beijing: People"s Medical Publishing House, 2005. - Р. 197.

13. Soo-Hyun Kim, Hyun-Jin Choi, Hyun-Taek Oh, Mi-Ja Chungl, Cheng-Bi Cui2, and Seung-Shi Ham. Cytoprotective Effect by Antioxidant Activity of Codonopsislanceolata and Platycodon grandiflorum Ethyl Acetate Fraction in Human HEPG2 Cells // Korean J.Food Sci. Technol. - 2008. - 40. - № 6. - P. 696-701.

14. Lee K.-W., Jung H.-J., Park H.-J., Kim D.-G., Lee J.-Y., und Lee K.-T. b-D-Xylopyranosyl-(1^3)- b-D-GLUCURONOPYRANOSYLECHINOCYSTIC Acid Isolated from the Roots of Codonopsislanceolata Induces Caspase-Dependent Apoptosis in Human Acute Promyelocytic Leukemia HL-60 Cells // Biol. Pharm. Bull. - 2005. - 28. - № 5. - Р. 854-859.

15. Tsai T.-H. and Lin L.-Ch. Phenolic glycosides and pyrrolidine alkaloids from Codonopsistangshen // Chem. Pharm. - 2008. - Vol. 56. - № 11. - P. 1546-1550.

16. , Zhao Y., Ruan Y., and Yang Y. Development and Application of a Capillary Electrophoretic Method for the Composition Analysis of a Typical Heteropolysaccharide from CODONOPSISPILOSULANANNF. // Biol. Pharm. Bull. - 2008. - Vol. 31. - № 10. - Р. 1860-1865.

17. Pui Ying Yip, Chi Fai Chau, Chun Yin Mak and Hoi Shan Kwan. DNA methods for identification of Chinese medicinal materials // Chinese Medicine. - 2007, 2:9. - Р. 234-253.

18. Eddie, W. M. M. A Global reassessment of the Generic Relationships in the Bellflower Family (Campanulaceae). D.Thesis, University of Edinburgh. - 1997), ГЕНАRBCL (Cosner, M. E., Jansen R. K. and Lammers T.G. Phylogenetic relationships in the Campanulales based on RBCL sequences // Pl. Syst. Evol. - 1994. - Vol. 190. - P. 79-95.

19. Eddie W. M.M., Shulkina T., Gaskin J., Haberle R.C., and Jansen R.K. Phylogeny of Campanulaceae s. str. inferred from its sequences of nuclear ribosomal DNA // Ann. MISSOURIBOT. Gard. - 2003. - 90. - P. 554-575.

20. Fu R.Z., Wang J., Zhang Y.B., Wang Z.T., But P.H., Li N., Shaw P.C. Differentiation of medicinal Codonopsis species from adulterants by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism // Planta Medica. - 1999. - Vol. 65. -№ 7. - P. 648-650.

21. Doyle J.J. and Doyle J.L. A rapid isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue // Phytochem. Bull. Bot. Soc. Amer. - 1987. - 19. - P. 11-15.

22. Zhang Y.-B., Shaw P.-C., Sze C.-W., Wang Z.-T. and Tong Molecular Authentication of Chinese Herbal Materials // Journal of Food and Drug Analysis. - Vol. 15. - № 1. - 2007. - P. 1-9.

Размещено на .ru