Закрыть
Наука

Исследователи наконец обнаруживают гены, которые производят ТГК и КБР

исследователи наконец обнаружили гены, которые производят thc и cbd

Хотя геном растения каннабиса был секвенирован в 2011, исследователи изо всех сил пытались изолировать гены, ответственные за производство двух наиболее важных химических веществ на заводе.

До настоящего времени. Совместные усилия Канады и США позволилиидентификатор гены, которые производят THC (компонент, вызывающий зависание) и CBD (соединение, наиболее известное своими медицинскими приложениями).

Люди потребляли каннабис на протяжении тысячелетий, но ученые до сих пор в значительной степени не знают о рождении химических соединений растения (каннабиноидов), которые влияют на людей ... Однако открытие, обнаруженное на первой карте генома каннабиса с подробным описанием Таким образом, расположение генов на хромосомах показывает нам, что древние древние вирусы колонизировали геном растения и ускорили эволюционный процесс его ДНК, чтобы предложить нам ТГК и КБР...

Основным препятствием на пути к открытию этих генов было обилие того, что исследователи называют «мусорной ДНК», генетической информации, которая была сброшена в геном каннабиса вирусами за годы его эволюции. Фактически, от 70 до 75 процентов ДНК в марихуане и конопле происходит из этих ретровирусных источников, говорит Тим ​​Хьюз, молекулярный генетик из Центра клеточных и биомолекулярных исследований Доннелли при Университете Торонто.

Например, ретровирусы, как и ВИЧ, способны вставлять свою ДНК в геномы других видов, говорит Хьюз.

«У людей, растений и почти каждого организма есть что-то подобное, около половины человеческого генома восходит к вирусным источникам.

По словам исследователейЭто открытие значительно облегчит манипулирование лекарственными уровнями ТГК и КБР, содержащимися в растении, для удовлетворения разнообразных предпочтений пациентов на недавно легализованном канадском рынке.

«Вы можете манипулировать геном, только если знаете, где он находится» 

сказал Харм ван Бакель, один из сотрудников исследования, который также является экспертом по геномике в Медицинской школе Икана на горе Синай в Нью-Йорке.

«И вам также необходимо знать об остальной части секвенирования генома, чтобы вы могли однозначно нацеливаться на интересующий ген и не отвлекаться на ... другие вещи, которые выглядят так», - сказал Бакель. Звезда Торонто.

Но эта масса вирусной ДНК не только помешала исследователям увидеть гены THC и CBD, но, вероятно, также способствовала их развитию. Хьюз говорит, что клеточные механизмы, которые обычно поддерживают генетический порядок, могут быть нарушены длинными и повторяющимися последовательностями окружающей вирусной ДНК. И вместо того, чтобы сохранить гены в их первоначальной форме, неисправные механизмы перестроили бы их последовательность, чтобы произвести текущие генетические паттерны. Воздействие вирусной ДНК на клеточные механизмы может вызвать ошибки, которые приводят к генетическим изменениям в таких растениях, как каннабис.

лира:  Самые популярные штаммы 15

По словам Тима Хьюза, эти «ошибки» «почти наверняка» способствовало развитию генов ТГК и КБР.

thc, ДНК, гены

Исследование, предварительная версия которого была опубликована в этом месяце в журнале Исследование генома, также показало, что THC и CBD продуцируются отдельными генами.
Существование другого активного гена, производящего продукт, известный как каннабихромон или CBC, может оказывать на человека как лекарственные, так и легкие интоксикационные эффекты.

Еще одна причина, по которой гены ускользнули от ученых, - это незаконный статус растения. По иронии судьбы, хотя вполне понятно, как THC и CBD влияют на людей, неясно, как гены, которые их производят, влияют на само растение.

Открытие генов значительно облегчит выращивание каннабиса с конкретными уровнями двух первичных соединений. Он также позволяет исследователям определять, какие гены ответственны вкус и запах которые характеризуют различные штаммы. Тем не менее, несмотря на то, что в 10 году был секвенирован 2011-хромосомный геном, расположение этих ключевых генов оставалось скрытым в океане вирусной ДНК до сегодняшнего дня ...

Хромосомная карта каннабиса

«Хромосомная карта - важный фундаментальный ресурс для дальнейших исследований, которые, несмотря на широкое использование каннабиса, отстают от других культур из-за ограничительного законодательства», - говорит Тим ​​Хьюз, профессор Центра клеточных и биомолекулярных исследований Доннелли, а также соавтор исследования. основатель.

По словам Хьюза, эти вирусы могли ускорить эволюционный процесс, который привел к мутации одного гена фермента каннабиса в два гена, что в конечном итоге дало нам THC и CBD.

«Белки [для THC и CBD] встроены в этот огромный беспорядок вирусоподобных последовательностей. Известно, что эти последовательности облегчают перестройку хромосомы, и на самом деле они немного опасны. "

Древние вирусы способствовали эволюции конопли

Ферменты, производящие THC и CBD, кодируются генами THCA и CBDA синтетической каннабидиоловой кислоты соответственно. Оба находятся на хромосоме 6 из десяти хромосом, в которые упакован геном каннабиса. Там гены этого фермента окружены большими полосами зашифрованной ДНК вирусов, колонизировавших геном миллионы лет назад. Эта вирусная ДНК, или, как ее еще называют, ретроэлементы, делала копии самой себя, которые распространялись по геному, перескакивая на другие участки ДНК клетки-хозяина.

лира:  Влияние каннабиса на зрительную функцию и самооценку качества зрения

Генетические последовательности THCA и CBDA-синтаз практически идентичны, что подтверждает идею о том, что они происходят из одного и того же гена, который был продублирован миллионы лет назад. Со временем одна или обе копии гена были зашифрованы вторжением ретроэлементов и, развиваясь по отдельности, в конечном итоге образовали два разных фермента: CBDA-синтазу, обнаруженную в конопле (подобную волокну), и THCA-синтазу в тип наркотиков (марихуана).

Трудно сказать, как каннабис выглядел до того, как древние вирусы помогли ему развить свойства, которые мы знаем сегодня. Но, по словам Хьюза, некоторые из его ближайших родственников - безобидные растения, такие как шелковица и хмель ...

Исследователи ожидают, что карта ускорит селекционные усилия по созданию новых сортов с желаемыми медицинскими свойствами, а также сортов, которые можно выращивать более устойчиво или с повышенной устойчивостью к болезням и вредителям.

Поскольку ферменты настолько похожи на уровне ДНК, до этого исследования даже не было ясно, кодируются ли они отдельными генами или двумя версиями одного и того же гена. Тот факт, что большинство штаммов вырабатывают как CBD, так и THC, несмотря на усилия селекционеров по выращиванию сортов конопли, которые не изменяют сознание THC для пользователей, которые хотят его избежать, только усугубил путаницу.

Хромосомная карта теперь ясно показывает, что в игре участвуют два разных гена, что должно позволить им разделяться во время размножения для выращивания растений, не содержащих ТГК.

Какой смысл?

Такие карты необходимы для улучшения нашего скудного понимания растения каннабис. Карта Хьюза и его коллег уже приносит свои плоды, помимо раскрытия возможной роли вирусов в производстве THC и CBD. По словам исследователей, они также идентифицировали ген, ответственный за производство третьего каннабиноида, называемого CBC.

И еще многое предстоит узнать о растении, которое многие люди употребляют регулярно, но наука еще не полностью изучена.


Ключевые слова: ДНКгенетическийштамм
Мастер-сорняк

Автор Мастер-сорняк

Телеканал Weed и менеджер по связям с общественностью, специализирующийся на легальном каннабисе. Вы знаете, что они говорят? знание - сила. Изучите научные основы медицины каннабиса, оставаясь в курсе последних исследований, методов лечения и продуктов, связанных со здоровьем. Будьте в курсе последних новостей и идей о легализации, законах, политических движениях. Ознакомьтесь с советами, приемами и практическими рекомендациями от самых опытных производителей на планете, а также с последними исследованиями и выводами научного сообщества о медицинских качествах каннабиса.