Para tal fin, Científicos de los EE. UU. desarrollaron recientemente un mapa físico y genético de Cannabis sativa para facilitar una mayor investigación sobre los mecanismos genéticos y moleculares exhibidos por esta planta. La investigación fue publicada en la revista Investigación del genoma.
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Mientras que la biosíntesis de los compuestos cannabinoides dentro del Cannabis sativa La planta puede variar mucho según las prácticas de reproducción que se utilicen, Se cree que los dos cannabinoides más abundantes del cannabis proceden de una única fuente común conocida como ácido cannabigerólico (CBGA).
La producción de ácido tetrahidrocannabinólico (THCA) y ácido cannabidiol (CBDA) se inicia luego por la reacción de CBGA con THCA sintasa y CBDA sintasa, respectivamente.
Aunque los primeros estudios han determinado que la expresión de estas dos enzimas juega un papel directo en la determinación del contenido final de cannabinoides, existe un conocimiento limitado sobre qué mecanismos son responsables del aumento o disminución de la expresión de estas enzimas.
Para resolver esta incertidumbre, Se han propuesto dos teorías diferentes de ensamblaje del genoma. En una teoría, tanto la CBDA sintasa como la THCA sintasa son alelos mutuamente excluyentes. En la segunda teoría, Se plantea la hipótesis de que estas dos enzimas están estrechamente relacionadas. Sin embargo, la cepa de cannabis específica determinará en última instancia el nivel de actividad de cada enzima durante la biosíntesis.
En 2011, un grupo de investigadores intentó resecuenciar la planta de cáñamo Finola (FN) para determinar la validez de estas dos teorías; sin embargo, no tuvieron éxito como resultado de la alta fragmentación.
En el 2019 Investigación del genoma estudio, Los investigadores combinaron la secuenciación en tiempo real (SMRT) de una sola molécula de lectura larga de Pacific Biosciences (PacBio) del ADN genómico (ADNg) de la planta Purple Kush tipo fármaco parental femenino y la planta de cáñamo FN parental masculina. Dado que los mapas genéticos de las plantas PK y FN eran relativamente consistentes, los investigadores decidieron fusionar los dos mapas genéticos para un análisis completo.
El análisis del mapa genético de las plantas PK y FN demostró una tendencia particularmente fuerte a que la presencia de genes y la recombinación ocurran cerca de los extremos de los cromosomas. En general, los investigadores encontraron que la organización de los genes en las plantas PK y FN se parecía mucho a la que se observa en productos de granos como el maíz, cebada y trigo. Es importante tener en cuenta que es raro que este tipo de patrón genético se observe en productos que no son granos.
Lo que fue particularmente único sobre el mapa genético producido en este estudio fue la identificación del gen que codifica la sintasa del ácido cannabicroménico (CBCA). Este descubrimiento se basó en el hecho de que los patrones de nucleótidos de este gen eran 96% idénticos al gen de la THCA sintasa.
La actividad enzimática de este gen se determinó posteriormente mediante la adición de un sustrato CBGA a los medios de cultivo clarificados, seguido de un análisis de los productos de esta reacción por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). La alta acumulación de CBCA confirmó que los investigadores habían identificado de hecho el gen que codifica la CBCA sintasa.
La identificación del gen que codifica la CBCA sintasa ofrece un potencial prometedor para una amplia variedad de estudios farmacológicos futuros. Por ejemplo, las propiedades analgésicas del CBC son el resultado de su capacidad para bloquear la actividad de los canales potenciales del receptor de tipo anquirina que juegan un papel en nuestra percepción del dolor. El CBC también se ha asociado con ciertas propiedades antiinflamatorias en el sistema gastrointestinal de los ratones.
Al comprender el papel de este gen en particular en la producción de CBCA sintasa, Las futuras técnicas de reproducción pueden apuntar a cepas que exhiben cantidades más altas de este gen en un esfuerzo por tratar enfermedades específicas como el síndrome del intestino irritable y la enfermedad de Crohn. ambos causan que los pacientes experimenten altos niveles de inflamación y dolor intestinal.
El trabajo discutido en este artículo fue financiado por los Institutos Canadienses de Investigación en Salud, así como el Instituto Nacional de Salud (NIH) Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas.
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