близько
наука

Дослідники нарешті виявляють гени, які виробляють ТГК і КБР

ДНК тварин і рослин поділяють форму подвійної спіралі.

Поки геном рослини канабісу секвенували в 2011, дослідники боролися за виділення генів, відповідальних за виробництво двох найважливіших хімічних речовин у рослині.

До цього часу. Спільні зусилля Канади та США зробили можливимідентифікатор гени, які продукують ТГК (компонент, що викликає ширяння) та КБР (сполука, найбільш відома своїми медичними програмами).

Люди споживають каннабіс протягом тисячоліть, але вчені досі в значній мірі не знають про народження хімічних сполук рослини (канабіноїдів), які впливають на людину ... Однак відкриття, виявлене першою картою геному конопель, де детально таким чином розташування генів на хромосомах, відкриває нам, що древні древні віруси колонізували геном рослини і прискорили еволюційний процес його ДНК, запропонувавши нам THC і CBD...

Головною перешкодою на шляху відкриття цих генів було велика кількість того, що дослідники називають "непотрібною ДНК", генетичною інформацією, яку скидали геном канабісу вірусами за роки його еволюції. Насправді від 70 до 75 відсотків ДНК у марихуані та коноплі надходить із цих ретровірусних джерел, - говорить Тім Хьюз, молекулярний генетик Центру клітинних та біомолекулярних досліджень Доннеллі в Університеті Торонто.

Наприклад, ретровіруси: як і ВІЛ, здатні вставляти свою ДНК в геноми інших видів, говорить Хьюз.

«Люди, рослини і майже кожен організм має щось подібне, що приблизно половина людського геному повертається до вірусних джерел.

На думку дослідниківЦе відкриття значно полегшить маніпулювання лікарськими рівнями ТГК та КБР, що містяться в рослині для задоволення різноманітних переваг пацієнтів на нещодавно легалізованому ринку Канади.

"Ви можете маніпулювати геном лише тоді, коли знаєте, де він знаходиться" 

сказав Харм ван Бакел, один із співробітників дослідження, який також є експертом з геноміки в Медичній школі Ікана на горі Синай у Нью-Йорку.

"І вам також потрібно знати про решту секвенування геному, щоб ви могли однозначно націлити ген, що вас цікавить, і не відволікатися на ... інші речі, які виглядають так", - сказав Бакель. Зірка Торонто.

Але ця маса вірусної ДНК не тільки не дозволила дослідникам побачити гени THC та CBD, але, ймовірно, також сприяла їх розвитку. Хьюз каже, що клітинні механізми, які зазвичай підтримують генетичний порядок, можуть бути зірвані довгими і повторюваними послідовностями навколишньої вірусної ДНК. І замість того, щоб зберегти гени у їх первісній формі, несправні механізми переставили б їх послідовність, щоб отримати нинішні генетичні моделі. Вплив клітинних механізмів на вірусну ДНК може спричинити помилки, що призводять до генетичних змін у таких рослинах, як конопель.

читати :  Помаранчевий бутон

За словами Тіма Хьюза, ці "помилки" мають "майже напевно" сприяв розвитку генів THC та CBD рослини.

thc, ДНК, гени

 

Дослідження, попередня версія якого цього місяця опублікувала Інтернет в журналі Дослідження геномів, також показали, що THC і CBD продукуються різними генами.
Існування іншого активного гена, який продукує продукт, відомий як канабіхромон, або CBC, може мати як лікарський, так і легкий сп’янілий вплив на людину.

Ще однією причиною, що гени уникли вчених, був незаконний статус рослини. За іронією долі, хоча досить добре зрозуміло, як THC і CBD впливають на людину, незрозуміло, як гени, що їх виробляють, впливають на саму рослину.

Відкриття генів значно полегшить вирощування каннабісу із специфічним рівнем двох первинних сполук. Це також дозволяє дослідникам визначити, які гени відповідають смак і запах які характеризують різні штами. Однак, незважаючи на те, що 10-хромосомний геном був секвендований в 2011 році, розташування цих ключових генів залишається прихованим в океані вірусної ДНК до сьогодні ...

Хромосомна карта канабісу

"Карта хромосом є важливим фундаментальним ресурсом для подальших досліджень, який, незважаючи на широке використання конопель, відставав від інших культур через обмежувальне законодавство", - говорить Тім Хьюз, професор Центр клітинних та біомолекулярних досліджень Доннеллі та співзасновник дослідження.

За словами Хьюза, ці віруси могли прискорити еволюційний процес, що призвів до мутації одного гена ферменту в конопелі на два гени, що в підсумку дало нам THC і CBD.

“Білки [для THC та CBD] вбудовані у цей величезний безлад вірусоподібних послідовностей. Відомо, що ці послідовності полегшують перестановку хромосоми, і насправді вони трохи небезпечні. "

Стародавні віруси сприяли еволюції конопель

Ферменти, що утворюють THC та CBD, кодуються генами THCA та CBDA, синтетичною каннабідіоловою кислотою, відповідно. Обидва вони знайдені в хромосомі 6 із десяти хромосом, в які упакований геном конопель. Там гени ферменту оточені великими ділянками скрембованої ДНК від вірусів, які колонізували геном мільйони років тому. Ця вірусна ДНК, або ретро-елементи, як її ще називають, зробила свої копії, які поширюються по всьому геному, перестрибуючи на інші ділянки в ДНК клітини-господаря.

читати :  Канабіс та імунна система

Генетичні послідовності синтезу THCA та CBDA майже ідентичні, що підтверджує думку, що вони походять від одного і того ж гена, який був продубльований мільйони років тому. З часом одна або обидві копії гена були скрембовані шляхом вторгнення в ретроелементи і, розвиваючись окремо, в результаті виробляли два різні ферменти: CBDA-синтазу, виявлену в коноплі (волоконно-подібну) і THCA-синтазу в наркотичний тип (марихуана).

Важко сказати, як виглядала конопель, перш ніж древні віруси допомогли їй розвинути властивості, які ми знаємо сьогодні. Але за словами Хьюза, деякі найближчі родичі - це нешкідливі рослини, як шовковиця та хміль ...

Дослідники очікують, що картка прискорить розмноження для створення нових штамів із бажаними медичними властивостями, а також сортів, які можна вирощувати більш стійко або з підвищеною стійкістю до хвороб та шкідників.

Оскільки ферменти настільки подібні на рівні ДНК, до цього дослідження навіть не було зрозуміло, чи кодуються вони окремими генами або двома версіями одного і того ж гена. Той факт, що більшість штамів продукують як CBD, так і THC, незважаючи на зусилля селекціонерів вирощувати штами конопель, які не міняють розуму THC для користувачів, які хочуть цього уникнути, додав сум'яття.

З хромосомної карти тепер чітко видно, що в грі є два різних гени, які повинні давати можливість розділити їх під час відбору для культивування рослин без ТГК.

У чому сенс?

Такі карти є важливими для покращення нашого бідного розуміння рослини конопель. Карта Х'юза та його колег вже приносить дивіденди, крім виявлення можливої ​​ролі вірусів у виробництві THC та CBD. За словами дослідників, вони також виявили ген, відповідальний за вироблення третього канабіноїду, який називається CBC.

І ще багато чого можна дізнатись про рослину, яку багато людей регулярно вживають, але наука ще не до кінця зрозуміла.

За словами Хьюза, “випадково, що THC і CBD впливають на людей, якщо припустити, що ці сполуки утворилися задовго до того, як люди ходили по Землі ...



Ключові слова: ДНКгенетичнийштам
Господар бур’янів

Автор Господар бур’янів

Медіа-програвач бур'янів та менеджер з комунікацій, що спеціалізується на легальній коноплі Ти знаєш, що вони говорять? знання це сила. Зрозумійте науку, яка лежить в основі медицини конопель, залишаючись в курсі останніх досліджень, лікування та продуктів, пов’язаних зі здоров’ям. Будьте в курсі останніх новин та ідей щодо легалізації, законів, політичних рухів. Дізнайтеся поради, підказки та посібники з найдосвідченіших виробників на планеті, а також найновіші дослідження та результати наукової спільноти щодо медичних якостей конопель.