🔍 Поиск готовых работ

🔍 Поиск работ

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ

Работа №90719

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

биология

Объем работы104
Год сдачи2020
Стоимость4300 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
59
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ, КАК
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ 6
1.1. История исследования ДНК растений 6
1.2. Структура и организация ДНК в растительной клетке 16
1.3. Исследование лекарственных растений 19
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 25
2.1. Образцы 25
2.2. Выделения ДНК из растительных объектов 25
2.3. Амплификация с помощью ПЦР 29
2.4. Количественные и качественные анализы выделенной ДНК 33
2.5. Очистка молекул ДНК из реакционных смесей 36
2.6. Секвенирование 38
ГЛАВА 3. МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ
ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ 40
ВЫВОД 52
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 53
Приложение Растения, используемые в качестве сырья для БАД 60

Молекулярно-генетические маркеры (ДНК-маркеры) - это небольшие сегменты ДНК. Маркеры располагаются в непосредственной близости от гена или нескольких генов в ДНК растений. Этот признак является полиморфным и выявляется методами молекулярной биологии на уровне нуклеотидной последовательности ДНК. Для этого применяют методы Саузерн-блот гибридизации или полимеразной цепной реакции.
По данным всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), около 80% населения развитых и развивающихся стран не прибегают к профессиональному медицинскому лечению, а полагаются на народные средства. Растет международный рынок лекарственных растений, которые используют как для фитотерапии, так и для фармацевтических препаратов. В последние годы население и лечащие врачи проявляют повышенный интерес к препаратам из лекарственных растений. Лекарственные растения охватывают широкий спектр растительных таксонов и родственных видов (Колтунова, 2019).
Химические вещества многих лекарств на основе растительных объектов лучше воспринимаются организмом человека. Человек, в ходе эволюционных процессов, приспособился к их усвоению:
- не вызывают привыкание и отторжение;
- не проявляются аллергические реакции;
- легче включаются в процесс жизнедеятельности организма;
- обладают более мягким действием;
- меньшей токсичностью.
Препараты на основе лекарственных трав имеют больший спектр применений, а также более высокую эффективность нежели антибиотики и синтетические лекарства, к которым штаммы микроорганизмов и вирусов уже успели развить резистентность. (Demeke, Jenkins, 2010).
Если же рассматривать отечественный ассортимент субстанций и препаратов, величины которых доходят до нескольких тысяч веществ, и их разнообразие только растет, то нельзя и отбрасывать лекарственные растения, ведь их рынок занимает 1/3 часть всего изобилия.
Опираясь на исследования ученых-биологов, к лекарственным растениям относится более 10 тысяч видов. При осуществлении международной торговли лекарственными растениями трудно добиться точного и быстрого подтверждения подлинности этих растений и их фальсификатов (Самылина, 2008).
В медицине используют вегетативные и генеративные органы растений в качестве сырья для изготовления биологически активных добавок (БАД), но большинство из них продаются в виде порошков разной степени измельченности, что значительно усложняет идентификацию с помощью морфологии (Posthouwer et al., 2018).
Получается, что идентификация лекарственного сырья является важным вопросом не только в нашей стране, но и во всем мире. Следовательно, нужен быстрый и точный метод аутентификации этих видов растений.
В течение многих десятилетий было разработано много методов для дифференциации поддельных и аутентичных растений. Большинство из них основываются на морфологических наблюдениях растений, микроскопии и химических реакциях. Проверка товара на уровне ДНК является новым методом для идентификации видов, которая может решить вышеупомянутые трудности.
Объектом нашего исследования служат лекарственные растения. Предметом являются молекулярно-генетические маркеры. Цель работы: сравнить имеющиеся и разработать новые методы идентификации однокомпонентных средств на основе лекарственного сырья растительного происхождения.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
1. Проанализировать литературные источники.
2. Составить список видов растений, используемых в фармацевтических целях.
3. Проанализировать методы идентификации растений в однокомпонентных БАД.
4. Освоить метод полимеразной цепной реакции и анализа секвенированных последовательностей фрагментов ДНК.
5. Провести молекулярный анализ однокомпонентных БАД 10 торговых марок.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

1. Было проанализировано 53 источника, 36 из них зарубежных авторов. Анализ литературных источников показал актуальность данной проблемы в мире и небольшую изученность на территории России.
2. Составлен список видов растений, используемых в фармацевтических целях. Было выделено 63 семейства в состав которых входят лекарственные растения. Эти виды используют в качестве сырья для изготовления однокомпонентных средств на основе лекарственного сырья растительного происхождения.
3. На основе ДНК-маркеров произвели анализ 21 БАД отечественных производителей и 8 образцов гербария Алтайского Государственного Университета.
4. Амплифицировали 29 образцов с использованием ITS-праймеров. Данный локус показал хорошую видоспецифичность у лекарственных видов растений.
5. По результатам молекулярного анализа было установлено, что из 21 образца, 5 препаратов содержат не те виды, которые были указаны на упаковке или должны соответствовать ГОСТу, что составляет 23%.



1. Алтухов Ю. П. Полиморфизм ДНК в популяционной генетике // Генетика. - 2002. - Т. 38, № 9. - С. 1173-1195.
2. База ГОСТов РФ // Прогост [Электрон. ресурс]. URL: https://progost.com/gost/
3. Ванюшин Б. Ф. Энзиматическое метилирование ДНК - эпигенетический контроль за генетическими функциями клетки // Биохимия.
- 2005. - Т. 70, № 5. - С. 598-611.
4. Глик Б. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение / Б. Глик, Д. Пастернак; пер. с англ. - М: Мир, 2002. - С.589.
5. Государственная фармакопея Российской Федерации XIV
издание. - М.: ФЭМБ, 20186. - Т.2. - С. 2213-2354.
6. Губанов И.А., Крылова И.Л., Тихонова В.Л. Дикорастущие полезные растения СССР/ Т.А.Работнов. М., Губанов И.А., Крылова И.Л., Тихонова В.Л.// «Мысль» - 1976. - С. 360.
7. Зеленин А. В. Введение в геномику растений / А. В. Зеленин, Е. Д. Бадаева, О. В. Муравенко // Молекулярная биология. - 2001. - Т. 35, N 2. - С. 339-348.
8. Календарь Р.Н., Глазко В.И. Типы молекулярно-генетических маркеров и их применение // Физиология и биохимия культурных растений. - 2002. - Т.34. - 279 - 293.
9. Колтунова А.М., Синицына Т.А., Скапцов М.В., Уварова О.В.,
Куцев М.Г. Молекулярно-генетические маркеры растений // От
биопродуктов к биоэкономике. Материалы III межрегиональной научно-практической конференции (7 - 8 ноября 2019 г., Барнаул). - Барнаул: Изд- во Алтайского Государственного университета, 2019. - С. 72 - 78.
10. Крылов Г.В., Козакова Н.Ф. Травник: Лекарственные растения и их использование/Крылов Г.В., Козакова Н.Ф.//Новосибирск: Дет.лит. - 1993.
- С.431.
11. Куликов В.В. Лекарственные растения Алтайского края. /Куликов В.В.// Барнаул. Алт.кн.изд-во. - 1973. - С. 196.
12. Куцев М.Г. Фрагментный анализ ДНК растений: RAPD, DAF, ISSR. /Куцев М.Г .// Барнаул. Алтайский Государственный университет. -
2009.
13. Кучук Н. В. Генетическая инженерия высших растений / Н. В. Кучук // К.: Наукова думка, 1997. - С. 151.
14. Минасбекян Л. А. Зависимость некоторых молекулярных характеристик ДНК злаковых от формулы генома / Л. А. Минасбекян, П. О. Вардеванян // Биол. науки. - 1991. - Т. 35. - С. 20-27.
15. Обухов А.Н. Лекарственные растения, сырьё и препараты/ Обухов А.Н.// - Краснодар: книжное издательство, 1962. - С.298.
16. Патент РФ 2013106976/10, 18.02.2013 Набор синтетических
олигонуклеотидов для амплификации и секвенирования ITS1-5.8s-ITS2 сосудистых растений // Патент России № 2528063. 2014. Бюл. №25. / Куцев М.Г., Уварова О.В., Синицина Т. А.
17. Рябушкина, М.Е. Омашева, Н.Н. Галиакпаров. Специфика выделения ДНК из растительных объектов /Биотехнология.Теория и практика. - 2012.
18. Самылина И.А., Сорокина А.А. АТЛАС лекарственных растений и сырья. - М.: Авторская Академия. - 2008.
19. Сафонов Н.Н. Полный атлас лекарственных растений. / Сафонов Н.Н.// М.: Изд-во Эксмо. - 2005. - С. 312.
20. Сиволап Ю. М. Геном растений и его улучшение / Ю. М. Сиволап. - К.: Урожай. -1994. - С. 192
21. Турова А. Д., Сапожникова Э. Н. Лекарственные растения СССР и их применение. — 4-е изд.. — М.: «Медицина», 1984. — С. 54. — 304 с.
22. Флора Сибири: в 14 т. - Н.: Наука, 1988 - 2003. Т. 1-14.
23. Abdin MZ, Mirza KJ, Khan S, Ki U, Ram M, Ahmad P: Development and detection efficiency of SCAR markers of Cuscuta reflexa and its adulterant Cuscuta chinensis/ Abdin MZ, Mirza KJ, Khan S, Ki U, Ram M, Ahmad P://. J Food Drug. - 2012. -P.471-477.
24. Adams, K. L. & Palmer, J. D. Mol. Phylogenet. Evol. /Adams, K. L. & Palmer, J. D. // 2003. - Р.380-395.
25. Ancuta Cristina Raclariu, Ramona Paltinean, Laurian Vlase, Aurelie Labarre, Vincent Manzanilla, Mihael Cristin Ichim, Gianina Crisan, Anne Krag Brysting & Hugo de Boer Comparative authentication of Hypericum perforatum herbal products using DNA metabarcoding, TLC and HPLC-MS//Scientific Reports. - 2017. - Vol. 7.
26. Baker T, Pennington RT, Dexter KG, Fine PVA, Fortune- Hopkins H, Honorio EN, Huamantupa I, Klitgard BB, Lewis G, de Lima HC, Ashton P, Baraloto C, Davies S, Donoghue MJ, Kaye M, Kress WJ, Lehmann C, Monteagudo A, Phillips OL, Vasquez R. Maximising synergy among tropical plant systematists, ecologists and evolutionary biologists// Trends in Ecology and Evolution. - 2017. - Vol.32. - P. 258-267.
27. C. Posthouwer, S. Veldman, S. Abihudi, J.N. Otieno, T.R. van Andel, H.J. de Boer Quantitative market survey of non-woody plants sold at Kariakoo Market in Dar es Salaam, Tanzania//J. Ethnopharmacol. - 2018. - Vol. 222. - P. 280-287.
28. Caetano-Anolles G. DNA amplification fingerprinting using very short arbitrary oligonucleotide primers / G. Caetano-Anolles, B. Bassam, P. Gresshoff // Bio-Technology. - 1991. - Vol. 9, N 6. - P. 553-557.
29. Chase MW, Salamin N, Wilkinson M, Dunwell JM, Kesanakurthi RP, et al. Land plants and DNA barcodes: short-term and long-term goals. / Chase MW, Salamin N, Wilkinson M, Dunwell JM, Kesanakurthi RP, et al // Philos Trans R SocLond B BiolSci 360. - 2005. - Р.1889-1895.
30. Chen, S. L., Yao, H., Han, J. P., et al. Emergence of Plastidial Intergenic Spacers as Suitable DNA Barcodes for Arid Medicinal Plant Rhazya stricta // PLoS ONE. - 2010. - P. 4 - 8.
31. C. R. Woese, G. E. Fox. (1977). Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 1985. - P. 5088-5090/
32. Demeke T., Jenkins G.R. Influence of DNA extraction methods, PCR inhibitors andquantification methods on real-time PCR assay of biotechnology- derived traits // Anal BioanalChem. - 2010. - V. 396. - P. 1977-1990.
33. De Boer, H. J., Ichim, M. C. & Newmaster, S. G. DNA barcoding and pharmacovigilance of herbal medicines// Drug Saf. - 2015. - Vol. 38. - P. 611¬620.
34. Engelke D. Purification of Thermus aquaticus DNA polymerase expressed in Escherichia coli / D. Engelke, A. Krikos, M. Bruck // Biochem. - 1990. - Vol. 191, N 2. - P. 396-400.
35. Gao T., Yao H., Song J., Liu C., Zhu Y., Ma X., Pang X., Xu H., Chen
S. Identification of medicinal plants in the family Fabaceae using a potential DNA barcode ITS2./ Gao T., Yao H., Song J., Liu C., Zhu Y., Ma X., Pang X., Xu H., Chen S. // J. Ethnopharmacol. - 2010. - Р.116-121.
36. Heubl G. New aspects of DNA-based authentication of Chinese medicinal plants by molecular biological techniques. / Heubl G// Planta Med. -
2010. - Р. 1963-1974.
37. Hodkinson T.R., Waldren S., Parnell J.A.N., Kelleher C.T., Salamin K., Salamin N. DNA banking for plant breeding, biotechnology and biodiversity evaluation / Hodkinson T.R., Waldren S., Parnell J.A.N., Kelleher C.T., Salamin K., Salamin N.// J Plant Res. - 2007. - V.120. - P. 17-29.
38. Ivanova, N. V., Kuzmina, M. L., Braukmann, T. W. A., Borisenko, A. V. & Zakharov, E. V. Authentication of herbal supplements using next-generation sequencing// PLOS ONE. - 2016. - Vol. 11.
39. J. Otieno, S. Abihudi, S. Veldman, M. Nahashon, T. van Andel, H.J. de Boer Vernacular dominance in folk taxonomy: a case study of ethnospecies in medicinal plant trade in Tanzania// Journal of Ethnobiology and Ethnomedicine. - 2015. - Vol. 11.
40. Jinxin Liu, Linchun Shi, Jingyuan Song, Wei Sun, Jianping Han, Xia Liu, Dianyun Hou, Hui Yao, Mingyue Li and Shilin Chen A DNA Barcode Reference Library for Monitoring Herbal Drugs in the Korean Pharmacopeia// Front. Pharmacol. - 2017. - Vol.19.
41. Kress WJ, Wurdack KJ, Zimmer EA, Weigt LA, Janzen DH Use of DNA barcodes to identify flowering plants / Kress WJ, Wurdack KJ, Zimmer EA, Weigt LA, Janzen DH// Proc Natl AcadSci USA - 2005. - Р.8369-8374.
42. Lahaye R, van der Bank M, Bogarin D, Warner J, Pupulin F, et al. DNA barcoding the floras of biodiversity hotspots / Lahaye R, van der Bank M, Bogarin D, Warner J, Pupulin F, et al// Proc Natl AcadSci USA - 2008. - Р.2923¬2928.
43. Li G, Park YJ. SCAR markers for discriminating species of two genera of medicinal plants, Liriope and Ophiopogon // Genet Mol Res - 2012. - Р.2987-2996.
44. Lu Gong, Xiao Hui Qiu, Juan Huang, Wen Xu, Jun Qi Bai1, Jing Zhang, He Su, Chu Mei Xu, Zhi Hai Huang Constructing a DNA barcode reference library for southern herbs in China: A resource for authentication of southern Chinese medicine // PLOS ONE. - 2018. - Vol.13.
45. Newmaster, S. G., Grguric, M., Shanmughanandhan, D., Ramalingam, S. & Ragupathy, S. DNA barcoding detects contamination and substitution in North American herbal products // BMC Med. - 2013. - Vol. 11.
46. Mullis K. Specific enzymatic amplification of DNA in vitro: The polymerase chain reaction / K. Mullis, F. Faloona, S. Scharf // Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. - 1986. - Vol. 51, N 2. - P. 263-273.
47. Miao LIU, Xi-WenLI, Bao-Sheng LIAO, Lu LUO, Yue-Ying Species identification of poisonous medicinal plant using DNA barcoding // Chinese Journal of Natural Medicines. - 2019. - Vol. 17. - P.585-590.
48. Mitra S, Kannan R. A note on unintentional adulterations in ayurvedic herbs. / Mitra S, Kannan R// Ethnobotanical Leaflets. - 2007. - Р.11-15.
49. Schori M, Showalter AM: DNA barcoding as a means for identifying medicinal plants of Pakistan / Schori M, Showalter AM: // Pak J Bot. - 2011. - Р.1-4.
50. Senior M. Simple Siquence Repeat Markers Developed from Maize Sequences Found in the GENBANK Database: Map Construction / M. Senior, E. Chin, M. Lee // Crop Science. - 1996. - Vol. 36, N 6. - P. 1676-1683.
51. Tezcan M, Vlachonasios KE, Aki C: DNA barcoding study on Sideritis trojana Bornm. an endemic medicinal plant of Ida Mountain, Turkey./ Tezcan M, Vlachonasios KE, Aki C: // Fresen Environ Bull. - 2010. - Р. 1352-1355.
52. Theodoridis S, Stefanaki A, Tezcan M, Aki C, Kokkini S, Vlachonasios KE: DNA barcoding in native plants of the Labiatae (Lamiaceae) family from Chios Island (Greece) and the adjacent Cesme-Karaburun Peninsula (Turkey)./ Theodoridis S, Stefanaki A, Tezcan M, Aki C, Kokkini S, Vlachonasios KE// Mol Ecol Resour. - 2012. - Р.620-633.
53. Tingey S. Genetic analysis with RAPD markers / S. Tingey, J. Rafalski, J. Williams // Applications of RAPD Technology to Plant Breeding. - Ed. M. Neff. - 1992. - P. 1-6.
54. Shilin Chen, Hui Yao, Jianping Han, Chang Liu, Jingyuan Song, Linchun Shi, Yingjie Zhu, Xinye Ma, Ting Gao, Xiaohui Pang, Kun Luo, Ying Li, Xiwen Li. Validation of the ITS2 Region as a Novel DNA Barcode for Identifying Medicinal Plant Species // Christine Leon. - 2010.
55. Sophie Lorraine Vassou, Stalin Nithaniyal, Balaji Raju & Madasamy Parani Creation of reference DNA barcode library and authentication of medicinal plant raw drugs used in Ayurvedic medicine// BMC Complementary and Alternative Medicine - 2016. - Vol.16.
56. Sudhir Kumar, Glen Stecher, Michael Li, Christina Knyaz MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across Computing Platforms // Molecular Biology and Evolution. - 2018. - Vol. 35.
57. Williams J. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers / J. Williams, A. Kubelic, K. Livak // Nucl. Acids Res. - 1990. - Vol. 18, N 22. - P. 6531-6535.
58. Zuo Y, Chen Z, Kondo K, Funamoto T, Wen J, Zhou S. DNA barcoding of Panax species // Planta Med. - 2011. - Р.182-187
59. Poornima B Adulteration and substitution in herbal drugs a critical analysis // International Journal of Research in Ayurveda and Pharmacy. - 2010. - Р.12.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.