Hiertoe, wetenschappers in de VS hebben onlangs een fysieke en genetische kaart ontwikkeld van Cannabis sativa om verder onderzoek naar de genetische en moleculaire mechanismen van deze plant te vergemakkelijken. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Genoom onderzoek.
Yarygin | Shutterstock
Terwijl de biosynthese van de cannabinoïde verbindingen binnen de Cannabis sativa plant kan sterk variëren, afhankelijk van de gebruikte kweekmethoden, Aangenomen wordt dat de twee meest voorkomende cannabinoïden van cannabis afkomstig zijn van een enkele gemeenschappelijke bron die bekend staat als cannabigerolzuur (CBGA).
De productie van tetrahydrocannabinolzuur (THCA) en cannabidiolzuur (CBDA) wordt vervolgens geïnitieerd door de reactie van CBGA met THCA-synthase en CBDA-synthase, respectievelijk.
Hoewel vroege studies hebben aangetoond dat de expressie van deze twee enzymen een directe rol spelen bij het bepalen van het uiteindelijke cannabinoïdegehalte, er blijft een beperkt begrip over welke mechanismen verantwoordelijk zijn voor de verhoogde of verlaagde expressie van deze enzymen.
Om deze onzekerheid op te lossen, twee verschillende theorieën over genoomassemblage zijn voorgesteld. In de ene theorie zowel CBDA-synthase als THCA-synthase zijn elkaar uitsluitende allelen. In de tweede theorie er wordt verondersteld dat deze twee enzymen nauw met elkaar verbonden zijn. Echter, de specifieke cannabissoort zal uiteindelijk het niveau van de activiteit van elk enzym tijdens biosynthese bepalen.
In 2011, een groep onderzoekers probeerde de Finola (FN) hennepplant te resequensen om de geldigheid van deze twee theorieën te bepalen; echter, ze bleven onsuccesvol als gevolg van de hoge versnippering.
In de 2019 Genoomonderzoek studie, de onderzoekers koppelden Pacific Biosciences (PacBio) long-read single-molecule real-time (SMRT) sequencing van genomisch DNA (gDNA) van de vrouwelijke ouder-medicijn-type Purple Kush-plant en de mannelijke ouder FN-hennepplant. Omdat de genetische kaarten van zowel de PK- als FN-planten relatief consistent waren, de onderzoekers besloten om de twee genetische kaarten samen te voegen voor een volledige analyse.
De analyse van de genetische kaart van zowel de PK- als FN-planten toonde een bijzonder sterke neiging voor zowel de aanwezigheid van genen als recombinatie om op te treden nabij de uiteinden van de chromosomen. Algemeen, de onderzoekers ontdekten dat de organisatie van genen in zowel de PK- als FN-planten sterk leek op die in graanproducten zoals maïs, gerst en tarwe. Het is belangrijk op te merken dat dit type genetisch patroon zelden wordt gezien in niet-graanproducten.
Wat vooral uniek was aan de genetische kaart die in dit onderzoek werd geproduceerd, was de identificatie van het gen dat codeert voor cannabichromenic acid (CBCA)-synthase. Deze ontdekking was gebaseerd op het feit dat de nucleotidepatronen van dit gen voor 96% identiek waren aan het THCA-synthasegen.
Enzymactiviteit van dit gen werd later bepaald door een CBGA-substraat toe te voegen aan geklaarde kweekmedia, gevolgd door een analyse van de producten van deze reactie door middel van hogedrukvloeistofchromatografie (HPLC). De hoge accumulatie van CBCA bevestigde dat de onderzoekers inderdaad het voor CBCA-synthase coderende gen hadden geïdentificeerd.
De identificatie van het gen dat codeert voor CBCA-synthase biedt een veelbelovend potentieel voor een breed scala aan toekomstige farmacologische studies. Bijvoorbeeld, de analgetische eigenschappen van CBC zijn het resultaat van zijn vermogen om de activiteit van ankyrine-type receptorpotentiële kanalen die een rol spelen bij onze perceptie van pijn, te blokkeren. CBC is ook in verband gebracht met bepaalde ontstekingsremmende eigenschappen in het maagdarmstelsel van muizen.
Door de rol van dit specifieke gen bij het produceren van CBCA-synthase te begrijpen, toekomstige kweektechnieken kunnen gericht zijn op stammen die hogere hoeveelheden in dit gen vertonen in een poging om specifieke ziekten te behandelen, zoals het prikkelbare darm syndroom en de ziekte van Crohn, beide zorgen ervoor dat patiënten hoge niveaus van darmontsteking en pijn ervaren.
Het werk dat in dit artikel wordt besproken, werd financieel ondersteund door de Canadian Institutes of Health Research, evenals het National Institute of Health (NIH) National Institute of Allergy and Infectious Diseases.
Langdurig gebruik van antibiotica bij prematuren bevordert resistente darmbacteriën
Neil Bell benoemd tot Chief Development Officer van Avacta Life Sciences
Microben kunnen fatale gevolgen voorspellen bij geventileerde COVID-19-patiënten
Xylitol en grapefruitzaadextract zijn veelbelovend bij het voorkomen van SARS-CoV-2-infectie,
Strategische voorbereiding van de pediatrische gezondheidszorg voor de tweede golf van de COVID-19-pandemie
Onderzoekers hopen dat een bloedtest die fibromyalgie nauwkeurig diagnosticeert, binnen vijf jaar beschikbaar kan zijn
Hoe helpen gastheerfactoren zoals het longmicrobioom bij SARS-CoV‐2-infectie?
Ernstig acuut respiratoir syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is een RNA-virus dat behoort tot het geslacht Coronaviridae en het subgenus betacoronavirus. Het is de nieuwe en zeer besmettelijke ziekte
Fecale transplantatie van bepaalde donoren beter dan andere
Fecale microbiota-transplantatie of ontlastingstransplantatie van een donor is nuttig voor patiënten die zijn geïnfecteerd met de dodelijke recidiverende Clostridium difficile dat leidt tot ernstige
Tests gebruikt voor GERD-diagnose
Bij sommige patiënten, we kunnen gastro-oesofageale refluxziekte vermoeden, maar de symptomen van de patiënt kunnen atypisch zijn. Of misschien moeten we gewoon onze diagnose bevestigen. Om dit te doe