Stomach Health > žalúdok zdravie >  > Q and A > žalúdok otázka

Vytvorenie fyzickej a genetickej mapy Cannabis sativa

The Cannabis sativa rastlina sa bežne používa na rôzne liečivé účely, poľnohospodársky, priemyselné a rekreačné účely na celom svete. Napriek širokému použitiu zostáva málo genetických informácií, ktoré poskytujú podporné dôkazy o jej liekoch, chemické a/alebo psychoaktívne vlastnosti.

Do tohto konca, vedci v USA nedávno vyvinuli fyzickú a genetickú mapu Cannabis sativa s cieľom uľahčiť ďalšie skúmanie genetických a molekulárnych mechanizmov, ktoré táto rastlina prejavuje. Výskum bol publikovaný v časopise Výskum genómu.

Yarygin | Shutterstock

Skoré štúdie montáže genómu z Konope

Zatiaľ čo biosyntéza kanabinoidných zlúčenín v rámci Cannabis sativa rastlina sa môže veľmi líšiť v závislosti od použitých chovných postupov, Verí sa, že dva najpočetnejšie kanabinoidy kanabisu pochádzajú z jedného spoločného zdroja známeho ako kyselina kanabigerolová (CBGA).

Výroba kyseliny tetrahydrokanabinolovej (THCA) a kyseliny kanabidiolovej (CBDA) sa potom spustí reakciou CBGA s THCA syntázou a CBDA syntázou, resp.

Aj keď rané štúdie zistili, že expresia týchto dvoch enzýmov hrá priamu úlohu pri určovaní konečného obsahu kanabinoidov, zostáva obmedzené chápanie toho, aké mechanizmy sú zodpovedné za zvýšenú alebo zníženú expresiu týchto enzýmov.

Aby sme vyriešili túto neistotu, boli navrhnuté dve rôzne teórie montáže genómu. V jednej teórii, CBDA syntáza a THCA syntáza sú navzájom sa vylučujúce alely. V druhej teórii, existuje hypotéza, že tieto dva enzýmy sú úzko prepojené. Avšak, špecifický kmeň kanabisu v konečnom dôsledku určí úroveň aktivity každého enzýmu počas biosyntézy.

V roku 2011, skupina vedcov sa pokúsila znova usporiadať konopnú rastlinu Finola (FN), aby určila platnosť týchto dvoch teórií; však zostali neúspešné v dôsledku vysokej fragmentácie.

Mapovanie súboru Konope genóm

V roku 2019 Výskum genómu študovať, vedci spojili sekvenovanie genómovej DNA (gDNA) z jednej materskej molekuly v reálnom čase (PacBio) s jednou molekulou v reálnom čase s jednou molekulou (GDNA) z rastliny Purple Kush samičieho rodičovského typu liečiva a konopnej rastliny FN samca. Pretože genetické mapy rastlín PK a FN boli relatívne konzistentné, vedci sa rozhodli zlúčiť dve genetické mapy na úplnú analýzu.

Analýza genetickej mapy rastlín PK a FN preukázala obzvlášť silnú tendenciu k prítomnosti génov a rekombinácií blízko koncov chromozómov. Celkovo vedci zistili, že organizácia génov v rastlinách PK a FN sa veľmi podobá organizácii génov pozorovaných v obilných výrobkoch, ako je kukurica, jačmeň a pšenica. Je dôležité si uvedomiť, že tento druh genetického vzoru je zriedkavé vidieť v neobilných výrobkoch.

Čo bolo obzvlášť jedinečné na genetickej mape vytvorenej v tejto štúdii, bola identifikácia génu kódujúceho syntázu kyseliny kannabichromenovej (CBCA). Tento objav bol založený na skutočnosti, že nukleotidové vzorce tohto génu boli 96% identické s génom THCA syntázy.

Enzýmová aktivita tohto génu bola neskôr stanovená pridaním substrátu CBGA do vyčíreného kultivačného média, potom nasleduje analýza produktov tejto reakcie vysokoúčinnou kvapalinovou chromatografiou (HPLC). Vysoká akumulácia CBCA potvrdila, že vedci v skutočnosti identifikovali gén kódujúci CBCA syntázu.

Čo znamená výskum?

Identifikácia génu, ktorý kóduje CBCA syntázu, ponúka sľubný potenciál pre široké spektrum budúcich farmakologických štúdií. Napríklad, analgetické vlastnosti CBC sú výsledkom jeho schopnosti blokovať aktivitu potenciálnych kanálov receptorov ankyrínového typu, ktoré hrajú úlohu v našom vnímaní bolesti. CBC je tiež spájaný s určitými protizápalovými vlastnosťami v gastrointestinálnom systéme myší.

Pochopením úlohy tohto konkrétneho génu pri produkcii CBCA syntázy, budúce šľachtiteľské techniky sa môžu zamerať na kmene, ktoré vykazujú vyššie množstvá v tomto géne, v snahe liečiť konkrétne choroby, ako je syndróm dráždivého čreva a Crohnova choroba, obidva spôsobujú pacientom vysokú úroveň zápalu a bolesti čriev.

Poďakovanie

Práca diskutovaná v tomto článku bola finančne podporená Kanadskými inštitútmi výskumu zdravia, ako aj Národný ústav zdravia (NIH) Národný ústav pre alergiu a infekčné choroby.