Creando un mapa físico y genético del cáñamo sativa

La instalación sativa del cáñamo es de uso general para una variedad de propósitos medicinales, agrícolas, industriales y recreativos en todo el mundo. A pesar de su uso disperso, sigue siendo poco información genético que proporciona pruebas de apoyo en sus propiedades medicinales, químicas y/o psicoactivas.

Con este fin, científicos en los E.E.U.U. recientemente desarrollados un mapa físico y genético del cáñamo sativa para facilitar la posterior investigación en los mecanismos genéticos y moleculares exhibidos por esta instalación. La investigación fue publicada en la investigación del genoma del gorrón.

La instalación sativa del cáñamo es de uso general para una variedad de propósitos medicinales, agrícolas, industriales y recreativos en todo el mundo.Yarygin | Shutterstock

Estudios tempranos del montaje del genoma de cáñamos

Mientras que la biosíntesis de las composiciones del cannabinoid dentro de la instalación sativa del cáñamo puede variar grandemente dependiendo de las prácticas de la cría que son utilizadas, los dos cannabinoids más abundantes de cáñamos se creen para originar de una única fuente común conocida como ácido cannabigerolic (CBGA).

La producción del ácido tetrahydrocannabinolic (THCA) y del ácido del cannabidiol (CBDA) entonces es iniciada por la reacción de CBGA con synthase de THCA y synthase de CBDA, respectivamente.

Aunque los estudios tempranos hayan determinado que la expresión de estas dos enzimas desempeña un papel directo en la determinación del contenido final del cannabinoid, sigue siendo un comprensión limitado en cuanto a qué mecanismos son responsables de la expresión creciente o bajada de estas enzimas.

Para resolver esta incertidumbre, dos diversas teorías del montaje del genoma se han propuesto. En una teoría, el synthase de CBDA y el synthase de THCA son mutuamente - alelos exclusivos. En la segunda teoría, se presume que estas dos enzimas están conectadas de cerca. Sin embargo, la deformación específica del cáñamo determinará final el nivel de la cada actividad enzimática durante biosíntesis.

En 2011, un grupo de investigadores tentativa al resequence la instalación (FN) del cáñamo de Finola para determinar la validez de estas dos teorías; sin embargo, seguían siendo fracasadas como resultado de la alta fragmentación.

Correspondencia del genoma del cáñamo

En el estudio 2019 de la investigación del genoma, los investigadores acoplaron la secuencia en tiempo real de las ciencia biológicas (PacBio) de la único-molécula pacífica (SMRT) de la largo-lectura de la DNA genomic (gDNA) del droga-tipo instalación púrpura de Kush y la instalación del padre femenino del cáñamo del FN del padre masculino. Desde los mapas genéticos de PK y del FN las instalaciones eran relativamente constantes, los investigadores decididos para combinar los dos mapas genéticos para un análisis completo.

El análisis del mapa genético de las instalaciones de PK y del FN demostró una tendencia determinado fuerte para que la presencia de genes y la recombinación ocurran cerca de los extremos de los cromosomas. Totales, los investigadores encontraron que la organización de genes en las instalaciones de PK y del FN se asemejó de cerca al que se observa en productos del grano como el maíz, la cebada y el trigo. Es importante observar que es raro para este tipo de configuración genética ser visto en productos del no-grano.

Cuál era determinado único sobre el mapa genético producido en este estudio era la identificación de la codificación del gen para el synthase ácido cannabichromenic (CBCA). Este descubrimiento fue basado en el hecho de que las configuraciones del nucleótido de este gen eran los 96% idénticos al gen del synthase de THCA.

La actividad enzimática de este gen fue determinada más adelante agregando un substrato de CBGA a los medios de cultivo clarificados, seguidos por un análisis de los productos de esta reacción por cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC). La alta acumulación de CBCA confirmó que los investigadores de hecho habían determinado el gen de la codificación del synthase de CBCA.

¿Qué la investigación significa?

La identificación del gen que codifica para el synthase de CBCA ofrece un potencial prometedor para una amplia variedad de estudios farmacológicos futuros. Por ejemplo, las propiedades analgésicas del CBC son el resultado de su capacidad de cegar la actividad del ankyrin-tipo canales potenciales del receptor que desempeñan un papel en nuestra opinión del dolor. El CBC también se ha asociado a ciertas propiedades antiinflamatorias en el sistema gastrointestinal de ratones.

Entendiendo el papel de este gen determinado en producir synthase de CBCA, las técnicas futuras de la cría pueden apuntar las deformaciones que exhiben cantidades más altas en este gen en un esfuerzo de tratar las enfermedades específicas tales como síndrome de intestino irritable y enfermedad de Crohn, que hacen a pacientes experimentar niveles de la inflamación y del dolor intestinales.

Acuses de recibo

El trabajo discutido en este artículo fue soportado financieramente por los institutos canadienses de la investigación de la salud, así como el instituto nacional del instituto nacional de la salud (NIH) de la alergia y de enfermedades infecciosas.

Journal reference:

Laverty, K. U., Stout, J. M., Sullivan, M. J., Shah, H., Gill, N., Holbrook, L., et al. (2019). A physical and genetic map of Cannabis sativa identifies extensive rearrangements at the THC/CBD acid synthase loci. Genome Research 29; 1460156. DOI: 10.1101/gr.242592.118.

Benedette Cuffari

Written by

Benedette Cuffari

After completing her Bachelor of Science in Toxicology with two minors in Spanish and Chemistry in 2016, Benedette continued her studies to complete her Master of Science in Toxicology in May of 2018. During graduate school, Benedette investigated the dermatotoxicity of mechlorethamine and bendamustine, which are two nitrogen mustard alkylating agents that are currently used in anticancer therapy.

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