Joseph Norman
0 
3043
809
Beklager å bryte det for deg, men du kan ikke komme høyt av hamp. Anlegget som er ansvarlig for ropey armbånd barna lager på sommerleiren produserer bare spormengder av den høye induserende forbindelsen, THC, eller tetrahydrocannabinol. Disse sporemengdene av THC er faktisk noen av de viktigste egenskapene som skiller hamp fra cannabis-slektningen, marihuana.
Fortsatt er det ikke verst for hamp: Planten produserer en annen lukrativ forbindelse som kalles CBD, eller cannabidiol. Dette ikke-psykoaktive molekylet er nøkkelingrediensen i det første cannabisbaserte stoffet som er godkjent av Food and Drug Administration. Medisinen kalles Epidiolex, og brukes til å behandle sjeldne former for epilepsi hos barn.
Dessuten har utbredte oppfatninger om CBDs andre potensielle fordeler bidratt til å bygge opp et marked på 202 millioner dollar for hampolje som inneholder molekylet. [25 merkelige fakta om marihuana]
Men hvordan endte vi opp med disse to molekylene i utgangspunktet?
Et team av genetikere, biologer og botanikere gikk sammen for å finne ut av det. Sammen analyserte de genomene til en hamp og en marihuana-stamme, og publiserte resultatene mandag (26. november) i tidsskriftet Genome Research.
Dette er ikke første gang noen medlemmer av dette forskerteamet har prøvd å kartlegge genomene til de to plantene. De forsøkte tidligere å gjøre det i 2011, sa forfatteren Harm van Bakel, en genetiker ved genetisk undersøkelse ved Icahn School of Medicine på Mount Sinai i New York. (Van Bakel har ikke tilknytning til noen cannabisbedrifter, men noen av hans medforfattere gjør det.) Da fant teamet at plantenes genom var fulle av små biter av DNA som gjentok seg rygg mot rygg i flere regioner av den genetiske koden.
Disse gjentatte delene oppfører seg ikke som plante-DNA; i stedet oppfører de seg som virus, ved at de kan replikere og sette seg inn over hele genomet, sa van Bakel. Denne viruslignende oppførselen antyder at disse segmentene opprinnelig kunne stamme fra virus som en gang infiserte plantene. Dessuten er disse repeterende segmentene ansvarlige for den totale lengden på mange plante- og dyregenom. I hamp og marihuana, bemerket han, utgjør segmentene 73 prosent av DNAet.
Ny og forbedret teknologi
Men analyseverktøyet teamet brukte i 2011 kuttet genomet i biter som var for små, noe som gjorde justering av segmentene vanskelig - mange av brikkene startet og endte med identiske repetisjonssegmenter.
Denne gangen brukte forskningsgruppen en analysemetode som kartla større genombiter. "Det var nok til å rekonstruere en mye mer sammenhengende og mindre fragmentert versjon av genomet," fortalte van Bakel. Forskerne krysset også hampen med marihuana, fordi hybridets genom dannet et mer fullstendig kart over foreldrenes kromosomer. [10 fantastiske ting forskere nettopp gjorde med CRISPR]
Disse genetiske kartene viste at THC- og CBD-genene er plassert i litt forskjellige flekker på de to genomene, men at disse genene har en genetisk stamfar - ett gen som en gang i fortiden dupliserte og tillot to nye versjoner, THC og CBD, til utvikle. Forskerne fant også at de replikerende segmentene som oppfører seg som virus (og sannsynligvis var virus, for lenge siden) avviklet i og rundt THC- og CBD-genene, og bidro til å skape dupliseringshendelsen som gjorde at genene kunne utvikle seg til det vi har i dag. Og overraskelse: Teamet fant et tredje, lignende gen som koder for et molekyl kalt CBC, ellercannabichromene, som også vises i hamp og marihuana.
Fortsatt er det behov for mer forskning for å feste når disse uoverensstemmelsene i THC- og CBD-genene skjedde og hvordan det forfedre genet så ut, sa van Bakel. Disse studiene vil omfatte alle andre tilgjengelige hamp- og marihuana-varianter, fordi begge er stadig avlet for å produsere spesifikke nivåer av THC og CBD. Med en bedre forståelse av hvordan vi fikk disse to gunstige genene, kan bønder kanskje være i stand til å hoppe over den tidkrevende avlsprosessen og i stedet plantesorter de vet vil skape forbindelsene de ønsker. For eksempel demper CBC noen THC-effekter, så spikring av riktig forhold mellom de to molekylene er viktig, sa van Bakel.
For de fleste andre amerikanske avlinger finnes det genenkart, enten som et utkast eller noe detaljert, bemerket van Bakel. "Cannabis er i midten av den pakken, mer mot slutten," sa han. Van Bakel, sammen med kollegene og andre genetikere, planlegger å fortsette - og med den hastigheten THC og CBD-industrien vokser, har disse forskerne noen å ta igjen å gjøre.
- Marihuana kunne behandle disse fem forholdene
- 7 måter Marihuana kan påvirke hjernen
- 7 måter marihuana samhandler med medisiner
Redaktørens merknad: Denne historien ble oppdatert 29. november for å korrigere Harm van Bakels tilknytning (han er ikke lenger på University of Toronto) og tydeliggjøre flere punkter om hvordan de viruslignende segmentene hjelper plantens gen til å utvikle seg til det vi har i dag.
Opprinnelig publisert på .