close
العلوم

يكتشف الباحثون أخيراً الجينات التي تنتج THC و CBD

يتشارك الدنا الحيواني والنباتي في شكل الحلزون المزدوج.
بلوق-القنب

في حين كان التسلسل جينوم نبات القنب في 2011، ناضل الباحثين لعزل الجينات المسؤولة عن إنتاج اثنين من مصنع كبير للمواد الكيميائية.

حتى الآن. وقد أسفر جهد مشترك بين كندا والولايات المتحدة عنمعرف الجينات التي تنتج THC (المكون الذي يسبب تحوم) و CBD (المركب المشهور لتطبيقاته الطبية).

كان البشر يستخدمون الحشيش منذ آلاف السنين ، لكن العلماء لا يزالون غير مدركين إلى حد كبير ولادة المركبات الكيميائية للنبات (القنب) التي تؤثر على البشر ... ومع ذلك ، كشف اكتشاف في الخريطة الأولى لجينوم القنب ، بالتفصيل وبالتالي فإن ترتيب الجينات على الكروموسومات يكشف لنا أن الفيروسات القديمة القديمة كانت ستستعمر جينوم النبات وتسريع عملية التطور في حمضها النووي لتقدم لنا THC و CBD...

كانت العقبة الرئيسية أمام اكتشاف هذه الجينات هي وفرة ما يسميه الباحثون "DNA القمامة" ، وهي المعلومات الوراثية التي انسكبت في جينوم القنب بواسطة الفيروسات على مدى سنوات تطورها. في الواقع ، يأتي ما بين 70 و 75 في المائة من الحمض النووي في الماريجوانا والقنب من هذه المصادر الرجعية ، كما يقول تيم هيوز ، عالم الوراثة الجزيئي في مركز دونيلي للأبحاث الخلوية والجزيئية الحيوية في جامعة تورنتو.

على سبيل المثال ، الفيروسات القهقرية: مثل فيروس نقص المناعة البشرية ، قادرة على إدخال الحمض النووي في جينومات الأنواع الأخرى ، كما يقول هيوز.

"لدى البشر والنباتات وكل كائن حي تقريبًا شيء من هذا القبيل ، يعود حوالي نصف الجينوم البشري إلى المصادر الفيروسية.

وفقا للباحثينسيساعد هذا الاكتشاف بشكل كبير على التلاعب بمستويات THC و CBD الطبية الموجودة في المصنع لتلبية التفضيلات المختلفة للمرضى في السوق الكندية القانونية الجديدة.

"يمكنك فقط معالجة الجين عندما تعرف مكانه"

قال هارم فان باكل ، أحد المتعاونين في الدراسة ، وهو أيضًا خبير في علم الجينوم بكلية طب إيكان في جبل سيناء في نيويورك.

قال باكل: "وتحتاج أيضًا إلى معرفة بقية تسلسل الجينوم حتى تتمكن من استهداف الجين المعني بشكل فريد وعدم تشتيت انتباهك عن طريق ... أشياء أخرى مثلها". نجمة تورونتو.

لكن هذه الكتلة من الحمض النووي الفيروسي لم تمنع الباحثين من رؤية جينات THC و CBD فحسب ، بل ربما ساهمت أيضًا في تطورهم. يقول هيوز أن الآليات الخلوية التي عادة ما تحافظ على النظام الجيني يمكن إحباطها من خلال التسلسل الطويل والمتكرر للحمض النووي الفيروسي المحيط. وبدلاً من الحفاظ على الجينات في شكلها الأصلي ، كانت الآليات المعيبة قد أعادت تنظيم تسلسلها لإنتاج التكوينات الجينية الحالية. يمكن أن يسبب تعريض الآليات الخلوية للحمض النووي الفيروسي أخطاء تؤدي إلى تغيرات جينية في نباتات مثل القنب.

يقول تيم هيوز إن هذه "الأخطاء" شبه مؤكدة فضلت تطوير جينات THC و CBD من النبات.

الدراسة ، نُشرت نسخة أولية منها على الإنترنت هذا الشهر من قبل المجلة بحوث الجينوم، أظهرت أيضا أن يتم إنتاج THC و CBD بواسطة جينات متميزة.
وجود جين نشط آخر ينتج منتج يعرف باسم cannabichromone ، أو CBC، يمكن أن يكون لها آثار طبية ومسكرة قليلاً لدى البشر.

سبب آخر وراء هروب الجينات من العلماء هو الوضع غير القانوني للنبات. ومن المفارقات أنه على الرغم من أنه من المفهوم جيدًا كيف يؤثر THC و CBD على البشر ، إلا أنه من غير الواضح كيف تقوم الجينات التي تنتجها بالنبات نفسه.

وسيسهل اكتشاف الجينات من زراعة الحشيش بمستويات محددة من المركبين الأساسيين. كما يسمح للباحثين بتحديد الجينات المسؤولة طعم ورائحة التي تميز السلالات المختلفة. ومع ذلك ، حتى لو تم تسلسل جينوم الكروموسوم العشر في عام 10 ، فإن موقع هذه الجينات الرئيسية ظل مخفيًا في محيط من الحمض النووي الفيروسي حتى اليوم ...

الخريطة الكروموسومية للقنّب

قال تيم هيوز ، الأستاذ في "كروموسوم خارطة موردا أساسيا مهما لمزيد من البحوث التي ، على الرغم من استخدام القنب على نطاق واسع ، تخلفت عن الثقافات الأخرى بسبب التشريعات المقيدة". مركز دونيلي للأبحاث الخلوية والجزيئية البيولوجية والمؤسس المشارك للدراسة.

ووفقًا لهيوز ، كان من الممكن أن تسرع هذه الفيروسات عملية تطورية أسفرت عن تحول جين إنزيم واحد في القنب إلى جينين ، مما سيعطينا في نهاية المطاف THC و CBD.

"البروتينات [لـ THC و CBD] مضمنة في هذه الفوضى الضخمة من التسلسلات الشبيهة بالفيروسات. من المعروف أن هذه التسلسلات تسهل إعادة ترتيب الكروموسوم ، وهي في الواقع خطيرة إلى حد ما. "

ساهمت الفيروسات القديمة في تطور القنب

يتم ترميز الإنزيمات التي تصنع THC و CBD بواسطة جينات THCA و CBDA Synthetic Cannabidiolic acid ، على التوالي. يوجد كلاهما على الكروموسوم 6 من الكروموسومات العشرة التي يكون فيها جينوم القنب مشروطًا. هناك ، تحاط جينات الإنزيم بمساحات كبيرة من الحمض النووي المخفوق من الفيروسات التي استعمرت الجينوم منذ ملايين السنين. هذا الحمض النووي الفيروسي ، أو ما يطلق عليه ، صنع نسخًا منه انتشرت عبر الجينوم من خلال القفز إلى مواقع أخرى في الحمض النووي للخلية المضيفة.

تتشابه المتواليات الوراثية لمركبات THCA و CBDA تقريبًا ، مما يؤكد فكرة أنها تنشأ من نفس الجين الذي تم تكراره منذ ملايين السنين. بمرور الوقت ، تم الخلط بين نسختين من الجين أو كلتيهما عن طريق غزو العناصر الرجعية ، وتطورت بشكل منفصل ، وانتهى بها الأمر إلى إنتاج إنزيمين مختلفين: CBDA سينثيز موجود في القنب (نوع الألياف) و THCA سينثاز في نوع المخدرات (الماريجوانا).

من الصعب تحديد شكل القنب حتى ساعدته الفيروسات القديمة في تطوير الخصائص التي نعرفها اليوم. ولكن وفقًا لهيوز ، فإن بعض أقرب أقاربه نباتات غير ضارة مثل التوت والقفزات ...

يتوقع الباحثون أن تسرع الخريطة جهود التكاثر لخلق سلالات جديدة مع الخصائص الطبية المطلوبة بالإضافة إلى الأصناف التي يمكن زراعتها بشكل أكثر استدامة أو مع زيادة المقاومة للأمراض والآفات.

نظرًا لأن الإنزيمات متشابهة جدًا على مستوى الحمض النووي ، لم يكن من الواضح حتى هذه الدراسة ما إذا كانت مشفرة بواسطة جينات منفصلة أو بنسختين من نفس الجين. حقيقة أن معظم السلالات تنتج كل من CBD و THC على الرغم من جهود المربين لزراعة أصناف خالية من القنب من THC المؤثرات العقلية للمستخدمين الذين يسعون إلى تجنبه يزيد من الارتباك.

تبين الخريطة الكروموسومية الآن بوضوح وجود جينات جينية متميزة ، مما يسمح بفصلها خلال التكاثر لنمو النباتات الخالية من التتراهيدروفلوروكربون.

ما الهدف؟

هذه الخرائط ضرورية لتحسين فهمنا المستنزف لنبات القنب. إن خريطة هيوز وزملاؤه تدفع بالفعل أرباحًا تتجاوز اكتشاف الدور المحتمل للفيروسات في إنتاج THC و CBD. وفقا للباحثين ، حددوا أيضًا جينًا مسؤولًا عن إنتاج قنب ثالث يسمى CBC.

ولا يزال هناك الكثير لنتعلمه عن نبات يستهلكه كثير من الناس بانتظام ، لكن العلم لم يفهم بعد بشكل كامل.

وفقا لهيوز ، "من قبيل الصدفة أن THC و CBD لها تأثيرات على الناس ، على افتراض أن هذه المركبات تطورت قبل فترة طويلة من سير البشر على الأرض ...



بلوق-القنب
العلامات: DNAوراثيسلالة