ใกล้
วิทยาศาสตร์

ในที่สุดนักวิจัยก็ค้นพบยีนที่สร้าง THC และ CBD

ดีเอ็นเอของสัตว์และพืชมีรูปร่างเป็นเกลียวคู่

ในขณะที่จีโนมของพืชกัญชาถูกจัดลำดับใน 2011 นักวิจัยพยายามแยกยีนที่รับผิดชอบในการผลิตสารเคมีที่สำคัญที่สุดสองชนิดในโรงงาน

จนถึงตอนนี้. ความพยายามร่วมกันระหว่างแคนาดา - สหรัฐฯทำให้เป็นไปได้ระบุ ยีนที่ผลิต THC (ส่วนประกอบที่ทำให้เกิดการลอยตัว) และ CBD (สารประกอบที่รู้จักกันดีที่สุดสำหรับการใช้งานทางการแพทย์)

มนุษย์บริโภคกัญชามานับพันปีแล้ว แต่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ยังไม่ทราบถึงการเกิดของสารประกอบทางเคมีของพืช (cannabinoids) ที่ส่งผลกระทบต่อมนุษย์อย่างไรก็ตามการค้นพบที่เปิดเผยโดยแผนที่แรกของจีโนมกัญชาโดยมีรายละเอียด ดังนั้นการจัดเรียงยีนบนโครโมโซมแสดงให้เราเห็นว่าไวรัสโบราณโบราณจะตั้งรกรากในจีโนมของพืชและเร่งกระบวนการวิวัฒนาการของดีเอ็นเอเพื่อเสนอให้เรา THC และ CBD...

อุปสรรคสำคัญในการค้นพบยีนเหล่านี้คือความอุดมสมบูรณ์ของสิ่งที่นักวิจัยเรียกว่า "DNA ขยะ" ข้อมูลทางพันธุกรรมที่ถูกทิ้งลงใน จีโนมของกัญชา โดยไวรัสในช่วงหลายปีของการวิวัฒนาการ ในความเป็นจริงระหว่าง 70 ถึง 75 เปอร์เซ็นต์ของดีเอ็นเอในกัญชาและกัญชามาจากแหล่งย้อนยุคไวรัสเหล่านี้ Tim Hughes นักพันธุศาสตร์ระดับโมเลกุลของ Donnelly Center for Cellular and Biomolecular Research ที่มหาวิทยาลัยโตรอนโตกล่าว

ตัวอย่างเช่น retroviruses: เช่นเดียวกับ HIV สามารถแทรกดีเอ็นเอลงในจีโนมของสายพันธุ์อื่น ๆ ฮิวจ์กล่าว

“ มนุษย์พืชและสิ่งมีชีวิตทุกชนิดมีบางอย่างเช่นนั้นประมาณครึ่งหนึ่งของจีโนมของมนุษย์กลับไปสู่แหล่งที่มาของไวรัส

ตามที่นักวิจัยการค้นพบนี้จะช่วยอำนวยความสะดวกในการควบคุมระดับยา THC และ CBD ที่มีอยู่ในพืชอย่างมากเพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของผู้ป่วยในตลาดแคนาดาที่เพิ่งได้รับการรับรอง

"คุณสามารถควบคุมยีนได้ก็ต่อเมื่อคุณรู้ว่ามันอยู่ที่ไหน" 

Harm van Bakel หนึ่งในผู้ทำงานร่วมกันของการศึกษาซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านจีโนมิกส์ของ Icahn School of Medicine ใน Mount Sinai ในนิวยอร์กกล่าว

"และคุณต้องรู้เกี่ยวกับลำดับจีโนมที่เหลือเพื่อที่คุณจะได้กำหนดเป้าหมายยีนที่สนใจโดยไม่ซ้ำกันและไม่ถูกรบกวนจาก ... สิ่งอื่น ๆ ที่มีลักษณะเช่นนั้น" Bakel กล่าว โตรอนโตสตาร์.

แต่มวลดีเอ็นเอของไวรัสนี้ไม่เพียง แต่ทำให้นักวิจัยมองไม่เห็นยีน THC และ CBD เท่านั้น แต่ยังอาจมีส่วนช่วยในการพัฒนาของพวกเขาด้วย ฮิวจ์กล่าวว่ากลไกของเซลล์ที่ปกติจะรักษาลำดับทางพันธุกรรมสามารถถูกขัดขวางได้โดยลำดับดีเอ็นเอของไวรัสที่อยู่รอบ ๆ และแทนที่จะเก็บยีนไว้ในรูปแบบเดิมกลไกที่ผิดพลาดจะจัดลำดับใหม่เพื่อสร้างรูปแบบทางพันธุกรรมในปัจจุบัน การเปิดเผยกลไกของเซลล์กับดีเอ็นเอของไวรัสอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในพืชเช่นกัญชา

อ่าน :  อิทธิพลของกัญชาต่อการมองเห็น

ตามที่ Tim Hughes กล่าวว่า "ความผิดพลาด" เหล่านี้มี "เกือบแน่นอน" ได้รับการสนับสนุนการพัฒนาของยีน THC และ CBD ของพืช

thc, DNA, ยีน

การศึกษาซึ่งเป็นฉบับเบื้องต้นซึ่งเผยแพร่ทางออนไลน์ในเดือนนี้โดยวารสาร การวิจัยจีโนมยังแสดงให้เห็นว่า THC และ CBD ผลิตโดยยีนที่แตกต่าง
การมีอยู่ของยีนที่ใช้งานอยู่อีกชนิดหนึ่งซึ่งสร้างผลิตภัณฑ์ที่เรียกว่า cannabichromone หรือ CBCอาจมีทั้งผลทางยาและพิษเล็กน้อยในมนุษย์

อีกสาเหตุหนึ่งที่ยีนหนีนักวิทยาศาสตร์คือสถานะผิดกฎหมายของพืช แดกดันในขณะที่ค่อนข้างเข้าใจว่า THC และ CBD มีผลต่อมนุษย์อย่างไร แต่ก็ยังไม่ชัดเจนว่ายีนที่สร้างมันมีผลต่อพืชอย่างไร

การค้นพบยีนจะทำให้การเติบโตของกัญชาง่ายขึ้นด้วยระดับเฉพาะของสารประกอบหลักสองชนิด นอกจากนี้ยังช่วยให้นักวิจัยสามารถระบุได้ว่ายีนใดรับผิดชอบ รสและกลิ่น ซึ่งแสดงลักษณะของสายพันธุ์ต่างๆ แม้ว่าจีโนม 10 โครโมโซมจะถูกจัดลำดับในปี 2011 แต่ตำแหน่งของยีนสำคัญเหล่านี้ก็ยังคงซ่อนอยู่ในมหาสมุทรของดีเอ็นเอของไวรัสจนถึงทุกวันนี้ ...

แผนที่โครโมโซมของกัญชา

"แผนผังโครโมโซมเป็นทรัพยากรพื้นฐานที่สำคัญสำหรับการวิจัยเพิ่มเติมซึ่งแม้จะมีการใช้กัญชาอย่างแพร่หลาย แต่ก็ยังล้าหลังพืชชนิดอื่นเนื่องจากกฎหมายที่เข้มงวด" ทิมฮิวจ์ศาสตราจารย์จาก Donnelly Center for Cellular and Biomolecular Research and study co- ผู้สร้าง.

จากข้อมูลของฮิวจ์ไวรัสเหล่านี้สามารถเร่งกระบวนการวิวัฒนาการซึ่งส่งผลให้เกิดการกลายพันธุ์ของยีนเอนไซม์เดี่ยวในกัญชาออกเป็นสองยีนซึ่งในที่สุดก็ให้ THC และ CBD แก่เรา

“ โปรตีน [สำหรับ THC และ CBD] ถูกสร้างขึ้นในลำดับที่คล้ายไวรัสขนาดใหญ่นี้ ลำดับเหล่านี้เป็นที่ทราบกันดีว่าทำให้จัดเรียงโครโมโซมใหม่ได้ง่ายขึ้นและมันก็ค่อนข้างอันตราย "

ไวรัสโบราณมีส่วนในวิวัฒนาการของป่าน

เอนไซม์ที่สร้าง THC และ CBD จะถูกเข้ารหัสโดยยีน THCA และ CBDA Synthetic Cannabidiolic Acid ตามลำดับ ทั้งสองอย่างนี้พบในโครโมโซม 6 ในโครโมโซมสิบตัวที่บรรจุจีโนมกัญชา ที่นั่นยีนของเอนไซม์ถูกล้อมรอบไปด้วยดีเอ็นเอที่มีสัญญาณรบกวนขนาดใหญ่จากไวรัสซึ่งเป็นอาณานิคมของจีโนมเมื่อหลายล้านปีก่อน ดีเอ็นเอของไวรัสนี้หรือองค์ประกอบย้อนยุคตามที่เรียกว่าทำสำเนาของตัวเองซึ่งแพร่กระจายไปทั่วจีโนมโดยการกระโดดไปยังไซต์อื่น ๆ ในดีเอ็นเอของเซลล์โฮสต์

อ่าน :  สารประกอบพรีไบโอติกในป่านช่วยเพิ่มศักยภาพด้านสุขภาพของเครื่องดื่ม

ลำดับพันธุกรรมของการสังเคราะห์ THCA และ CBDA แทบจะเหมือนกันโดยยืนยันความคิดที่ว่าพวกมันมาจากยีนเดียวกันที่ทำซ้ำเมื่อหลายล้านปีก่อน เมื่อเวลาผ่านไปหนึ่งหรือทั้งสองสำเนาของยีนได้มีสัญญาณรบกวนย้อนกลับที่บุกรุกและพัฒนาแยกกันกลายเป็นเอนไซม์สองชนิดที่แตกต่างกัน: CBDA synthase ที่พบในกัญชา (เหมือนเส้นใย) และ THCA synthase ใน ประเภทยาเสพติด (กัญชา)

เป็นการยากที่จะบอกว่ากัญชามีลักษณะอย่างไรก่อนที่ไวรัสโบราณจะช่วยพัฒนาคุณสมบัติที่เรารู้จักในปัจจุบัน แต่จากข้อมูลของฮิวจ์พบว่าญาติสนิทบางคนเป็นพืชที่ไม่เป็นอันตรายเช่นหม่อนและฮ็อพ ...

นักวิจัยคาดหวังว่าการ์ดจะเร่งความพยายามในการผสมพันธุ์เพื่อสร้างสายพันธุ์ใหม่ที่มีคุณสมบัติทางการแพทย์ที่ต้องการเช่นเดียวกับพันธุ์ที่สามารถเติบโตได้อย่างยั่งยืนมากขึ้นหรือมีความต้านทานต่อโรคและแมลงศัตรูเพิ่มขึ้น

เนื่องจากเอนไซม์มีความคล้ายคลึงกันมากในระดับดีเอ็นเอจึงไม่มีความชัดเจนจนกว่าการศึกษานี้จะถูกเข้ารหัสโดยยีนที่แยกจากกันหรือโดยยีนเดียวกันสองรุ่น ความจริงที่ว่าสายพันธุ์ส่วนใหญ่ผลิตทั้ง CBD และ THC แม้จะมีความพยายามของผู้เพาะพันธุ์ในการปลูกสายพันธุ์กัญชาที่ปราศจาก THC ที่เปลี่ยนแปลงจิตใจสำหรับผู้ใช้ที่ต้องการหลีกเลี่ยงก็ทำให้เกิดความสับสน

แผนที่โครโมโซมตอนนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่ามียีนที่แตกต่างกันสองตัวกำลังเล่นอยู่ซึ่งจะทำให้สามารถแยกพวกมันออกระหว่างการคัดเลือกเพื่อเพาะปลูกพืชที่ไม่มี THC

ประเด็นคืออะไร?

แผนที่ดังกล่าวจำเป็นสำหรับการปรับปรุงความเข้าใจที่ยากลำบากของเราเกี่ยวกับโรงงานกัญชา แผนที่ของฮิวจ์และเพื่อนร่วมงานกำลังจ่ายเงินปันผลนอกเหนือจากการค้นพบบทบาทที่เป็นไปได้ของไวรัสในการผลิต THC และ CBD ตามที่นักวิจัยระบุพวกเขายังระบุยีนที่รับผิดชอบในการผลิต cannabinoid ตัวที่สามที่เรียกว่า CBC.

และยังมีอีกมากที่ต้องเรียนรู้เกี่ยวกับพืชที่หลายคนบริโภคเป็นประจำ แต่วิทยาศาสตร์ยังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้


Tags: ดีเอ็นเอทางพันธุกรรมความเครียด
วีดมาสเตอร์

ผู้เขียน วีดมาสเตอร์

ผู้ประกาศข่าวสื่อวัชพืชและผู้จัดการการสื่อสารที่เชี่ยวชาญด้านกัญชาที่ถูกกฎหมาย คุณรู้ไหมว่าพวกเขาพูดอะไร? ความรู้คือพลัง. ทำความเข้าใจกับวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังยากัญชาในขณะที่ติดตามข่าวสารล่าสุดเกี่ยวกับการวิจัยการรักษาและผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ ติดตามข่าวสารล่าสุดและแนวคิดเกี่ยวกับการถูกต้องตามกฎหมายกฎหมายการเคลื่อนไหวทางการเมือง ค้นพบกลเม็ดเคล็ดลับและคำแนะนำวิธีการจากผู้ปลูกที่มีประสบการณ์มากที่สุดในโลกตลอดจนการวิจัยและการค้นพบล่าสุดจากชุมชนวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับคุณสมบัติทางการแพทย์ของกัญชา