A Cannabis sativa fizikai és genetikai térképének elkészítése

Az Cannabis sativa A növényt gyakran használják gyógyászati ​​célokra, mezőgazdasági, ipari és rekreációs célokra szerte a világon. Széles körű használata ellenére, kevés a genetikai információ, amely alátámasztó bizonyítékot szolgáltat a gyógyszereiről, kémiai és/vagy pszichoaktív tulajdonságok.

Eddig a végéig, Az amerikai tudósok nemrégiben fizikai és genetikai térképet dolgoztak ki Cannabis sativa hogy megkönnyítse a növény genetikai és molekuláris mechanizmusainak további vizsgálatát. A kutatást a folyóiratban tették közzé Genomkutatás.

Yarygin | Shutterstock

Korai genom összeszerelési tanulmányai Kannabisz

Míg a kannabinoid vegyületek bioszintézise a Cannabis sativa a növény nagymértékben változhat az alkalmazott tenyésztési gyakorlattól függően, a kannabisz két legelterjedtebb kannabinoidja vélhetően egyetlen közös forrásból származik, amit kannabigersavnak (CBGA) neveznek.

A tetrahidrokannabinolsav (THCA) és a kannabidiolsav (CBDA) termelését ezután a CBGA és a THCA szintáz és a CBDA szintáz reakciója indítja el, illetőleg.

Bár a korai vizsgálatok megállapították, hogy e két enzim expressziója közvetlen szerepet játszik a végső kannabinoid -tartalom meghatározásában, korlátozott a megértés, hogy milyen mechanizmusok felelősek ezen enzimek fokozott vagy csökkent expressziójáért.

Ennek a bizonytalanságnak a feloldása érdekében két különböző genom összeállítási elméletet javasoltak. Az egyik elmélet szerint mind a CBDA szintáz, mind a THCA szintáz egymást kizáró allél. A második elméletben feltételezik, hogy ez a két enzim szorosan összefügg. Azonban, az adott kannabisz törzs végső soron meghatározza az egyes enzimek aktivitásának szintjét a bioszintézis során.

2011-ben, kutatók egy csoportja megkísérelte a Finola (FN) kendernövény újraszekvenálását, hogy megállapítsa e két elmélet érvényességét; azonban, sikertelenek maradtak a nagy töredezettség következtében.

A térkép feltérképezése Kannabisz genom

A 2019 -ben Genomkutatás tanulmány, a kutatók összekapcsolták a Pacific Biosciences (PacBio) hosszú leolvasású egymolekulás valós idejű (SMRT) genomiális DNS (gDNS) szekvenálását a nőstény gyógyszer-típusú Purple Kush növényből és a hím szülő FN kender növényből. Mivel mind a PK, mind az FN növények genetikai térképei viszonylag konzisztensek voltak, a kutatók úgy döntöttek, hogy a két genetikai térképet egyesítik a teljes elemzéshez.

A PK és az FN növények genetikai térképének elemzése különösen erős tendenciát mutatott, hogy mind a gének jelenléte, mind a rekombináció a kromoszómák végei közelében következik be. Átfogó, a kutatók azt találták, hogy a gének szerveződése mind a PK, mind az FN növényekben nagyon hasonlít a gabonafélékben, például a kukoricában megfigyelhetőhez, árpa és búza. Fontos megjegyezni, hogy ritka az ilyen típusú genetikai minta a nem gabonatermékekben.

Az ebben a tanulmányban készített genetikai térkép különösen különleges volt a kannabikroménsav (CBCA) szintázát kódoló gén azonosítása. Ez a felfedezés azon a tényen alapult, hogy ennek a génnek a nukleotid mintázata 96% -ban megegyezett a THCA szintáz génnel.

Ennek a génnek az enzimaktivitását később határozták meg CBGA szubsztrát hozzáadásával a tisztított táptalajhoz, majd ennek a reakciónak a termékeit nagy teljesítményű folyadékkromatográfiás (HPLC) elemzés követi. A CBCA magas felhalmozódása megerősítette, hogy a kutatók valójában azonosították a CBCA szintáz kódoló gént.

Mit jelent a kutatás?

A CBCA szintézist kódoló gén azonosítása ígéretes lehetőséget kínál a jövőbeli farmakológiai vizsgálatok széles skálájához. Például, a CBC fájdalomcsillapító tulajdonságai annak az eredménye, hogy képes blokkolni a fájdalomérzetünkben szerepet játszó ankirin típusú receptor potenciális csatornák aktivitását. A CBC-t bizonyos gyulladásgátló tulajdonságokkal is összefüggésbe hozták az egerek gyomor-bélrendszerében.

Ha megértjük ennek a génnek a szerepét a CBCA szintáz előállításában, A jövőbeni tenyésztési technikák olyan törzseket célozhatnak meg, amelyek nagyobb mennyiségben jelen vannak ebben a génben, bizonyos betegségek, például irritábilis bél szindróma és Crohn -betegség kezelésére. mindkettő miatt a betegek magas szintű bélgyulladást és fájdalmat tapasztalnak.

Köszönetnyilvánítás

Az ebben a cikkben tárgyalt munkát a Kanadai Egészségügyi Kutatóintézetek anyagilag támogatták, valamint a Nemzeti Egészségügyi Intézet (NIH) Nemzeti Allergia és Fertőző Betegségek Intézete.

• A 2019 -es bostoni bakteriális találkozó (BBM) legfontosabb eseményei
• A bőr mikrobióma erejének kihasználása új terápiák kifejlesztéséhez