Stomach Health > želudac Zdravlje >  > Q and A > želudac pitanje

Izrada fizičke i genetske karte Cannabis sativa

The Cannabis sativa biljka se obično koristi za razne ljekovite, poljoprivredni, industrijske i rekreacijske svrhe u cijelom svijetu. Unatoč širokoj upotrebi, ostalo je malo genetskih podataka koji pružaju potkrepljujuće dokaze o njegovoj ljekovitosti, kemijska i/ili psihoaktivna svojstva.

Do kraja, znanstvenici u SAD -u nedavno su razvili fizičku i genetsku kartu Cannabis sativa kako bi se olakšalo daljnje istraživanje genetskih i molekularnih mehanizama koje ova biljka pokazuje. Istraživanje je objavljeno u časopisu Istraživanje genoma.

Yarygin | Shutterstock

Rane studije o sastavljanju genoma Kanabis

Dok je biosinteza kanabinoidnih spojeva unutar Cannabis sativa biljka može uvelike varirati ovisno o uzgojnoj praksi koja se koristi, vjeruje se da dva najrasprostranjenija kanabinoida kanabisa potječu iz jednog zajedničkog izvora poznatog kao kanabigerolna kiselina (CBGA).

Proizvodnja tetrahidrokanabinolne kiseline (THCA) i kanabidiolne kiseline (CBDA) tada se započinje reakcijom CBGA s THCA sintazom i CBDA sintazom, odnosno.

Iako su rane studije utvrdile da ekspresija ova dva enzima igra izravnu ulogu u određivanju konačnog sadržaja kanabinoida, ostaje ograničeno razumijevanje koji su mehanizmi odgovorni za povećanu ili smanjenu ekspresiju ovih enzima.

Za rješavanje ove neizvjesnosti, predložene su dvije različite teorije sastavljanja genoma. U jednoj teoriji, i CBDA sintaza i THCA sintaza međusobno se isključuju aleli. U drugoj teoriji, pretpostavlja se da su ta dva enzima usko povezana. Međutim, specifični soj kanabisa u konačnici će odrediti razinu aktivnosti svakog enzima tijekom biosinteze.

U 2011, skupina istraživača pokušala je ponovno postaviti biljku konoplje Finola (FN) kako bi utvrdila valjanost ove dvije teorije; međutim, ostali su neuspješni zbog velike fragmentacije.

Mapiranje datoteke Kanabis genom

U 2019. godini Istraživanje genoma studija, istraživači su udružili Pacific Biosciences (PacBio) dugo očitano jednomolekulsko real-time (SMRT) sekvenciranje genomske DNA (gDNA) iz biljke ženskog roditeljskog lijeka Purple Kush i muške roditeljske biljke FN konoplje. Budući da su genetske karte i PK i FN biljaka bile relativno dosljedne, istraživači su odlučili spojiti dvije genetske karte radi potpune analize.

Analiza genetske karte i PK i FN biljaka pokazala je osobito snažnu tendenciju prisutnosti gena i rekombinacije u blizini krajeva kromosoma. Sveukupno, istraživači su otkrili da je organizacija gena u biljkama PK i FN vrlo slična onoj koja se opaža u proizvodima od žitarica poput kukuruza, ječma i pšenice. Važno je napomenuti da je rijetkost da se ova vrsta genetskog uzorka može vidjeti u proizvodima bez žitarica.

Ono što je bilo posebno jedinstveno u genetskoj karti proizvedenoj u ovoj studiji bila je identifikacija gena koji kodira sintazu kanabikromenske kiseline (CBCA). Ovo otkriće temelji se na činjenici da su uzorci nukleotida ovog gena 96% identični genu THCA sintaze.

Enzimska aktivnost ovog gena kasnije je utvrđena dodavanjem CBGA supstrata u bistre medije za kulturu, nakon čega slijedi analiza produkata ove reakcije pomoću visokoučinkovite tekućinske kromatografije (HPLC). Velika akumulacija CBCA potvrdila je da su istraživači zapravo identificirali gen koji kodira CBCA sintazu.

Što istraživanje znači?

Identifikacija gena koji kodira CBCA sintazu daje obećavajući potencijal za širok raspon budućih farmakoloških studija. Na primjer, analgetska svojstva CBC-a rezultat su njegove sposobnosti da blokira aktivnost potencijalnih kanala receptora ankirin tipa koji igraju ulogu u našoj percepciji boli. CBC je također povezan s određenim protuupalnim svojstvima u gastrointestinalnom sustavu miševa.

Shvaćanjem uloge ovog gena u proizvodnji CBCA sintaze, buduće tehnike uzgoja mogu ciljati sojeve koji pokazuju veće količine ovog gena u nastojanju liječenja specifičnih bolesti poput sindroma iritabilnog crijeva i Crohnove bolesti, oboje uzrokuje da pacijenti dožive visoku razinu crijevne upale i boli.

Zahvalnice

Rad o kojem se govori u ovom članku financijski su podržali Kanadski instituti za zdravstvena istraživanja, kao i Nacionalni institut za zdravlje (NIH) Nacionalni institut za alergiju i zarazne bolesti.