Gyles Lewis
0 
4079
412
Undskyld at bryde det for dig, men du kan ikke komme højt fra hamp. Planten, der er ansvarlig for de rebede armbånd, som børnene fremstiller i sommerlejr, producerer kun spormængder af den højinducerende forbindelse, THC eller tetrahydrocannabinol. Disse spormængder af THC er faktisk nogle af de vigtigste egenskaber, der adskiller hamp fra dens cannabis-slægtning, marihuana.
Stadig er det ikke så dårligt for hamp: Planten producerer en anden lukrativ forbindelse kaldet CBD, eller cannabidiol. Dette ikke-psykoaktive molekyle er nøgleingrediensen i det første nogensinde cannabisbaserede lægemiddel, der er godkendt af Food and Drug Administration. Medikamentet kaldes Epidiolex, og det bruges til behandling af sjældne former for epilepsi hos børn.
Derudover har udbredt overbevisning om CBD's andre potentielle fordele bidraget til at opbygge et marked på 202 millioner dollars for hampolie, der indeholder molekylet. [25 mærkelige fakta om marihuana]
Men hvordan endte vi med disse to molekyler i første omgang?
Et team af genetikere, biologer og botanikere samarbejdede for at finde ud af det. Sammen analyserede de genomerne af en hamp og en marihuana-stamme og offentliggjorde resultaterne mandag (26. november) i tidsskriftet Genome Research.
Dette er ikke første gang nogle medlemmer af dette forskerteam har forsøgt at kortlægge genomerne på de to planter. De forsøgte tidligere at gøre det i 2011, sagde co-study forfatter Harm van Bakel, en genetiker ved Icahn School of Medicine på Mount Sinai i New York. (Van Bakel har ikke bånd til nogen cannabisvirksomhed, men nogle af hans medforfattere gør det.) Dengang fandt teamet, at plantenes genomer var fulde af små stykker DNA, som gentog sig selv ryg til ryg i flere regioner af den genetiske kode.
Disse gentagne stykker opfører sig ikke som plante-DNA; I stedet opfører de sig som vira, idet de kan replikere og indsætte sig over hele genomet, sagde van Bakel. Denne viruslignende adfærd antyder, at disse segmenter oprindeligt var stammende fra vira, der engang inficerede planterne. Hvad mere er, disse gentagne segmenter er ansvarlige for den samlede længde af mange planter og dyr genomer. I hamp og marihuana, bemærkede han, udgør segmenterne 73 procent af DNA'et.
Ny og forbedret teknologi
Men analyseværktøjet, som teamet brugte i 2011, skar genomet i stykker, der var for små, hvilket gjorde det vanskeligt at justere segmenterne - mange af brikkerne startede og sluttede med identiske gentagelsessegmenter.
Denne gang brugte forskningsgruppen en analysemetode, der kortlagde større genomstykker. ”Det var nok til at rekonstruere en meget mere sammenhængende og mindre fragmenteret version af genomet,” fortalte van Bakel. Forskerne krydsede også hampen med marihuana, fordi hybridens genom dannede et mere komplet kort over forældrenes kromosomer. [10 fantastiske ting, som forskere lige gjorde med CRISPR]
Disse genetiske kort viste, at THC- og CBD-generne er placeret i lidt forskellige pletter på de to genomer, men at disse gener deler en genetisk stamfar - et gen, der engang i fortiden duplikerede og tilladte to nye versioner, THC og CBD, at udvikle. Forskerne fandt også, at de replikerende segmenter, der opfører sig som vira (og sandsynligvis var vira for længe siden), afvikledes i og omkring THC- og CBD-generne, og hjalp med til at skabe duplikationshændelsen, der gjorde det muligt for generne at udvikle sig til det, vi har i dag. Og overraskelse: Holdet fandt et tredje, lignende gen, der koder for et molekyle kaldet CBC, ellercannabichromene, der også vises i hamp og marihuana.
Stadigvis er der behov for mere forskning for at fastlægge, når disse afvigelser i THC- og CBD-generne skete, og hvordan det forfædre gen så ud, sagde van Bakel. Disse undersøgelser vil omfatte alle andre tilgængelige hamp- og marihuana-sorter, fordi begge konstant opdrættes for at producere specifikke niveauer af THC og CBD. Med en bedre forståelse af, hvordan vi fik disse to gavnlige gener, kan landmænd muligvis springe over den tidskrævende avlsproces og i stedet plantesorter, de ved, vil skabe de forbindelser, de ønsker. F.eks. Dæmper CBC nogle THC-effekter, så negling af det rigtige forhold mellem de to molekyler er vigtigt, sagde van Bakel.
For de fleste andre amerikanske afgrøder findes genomskort, enten som et træk eller noget detaljeret, bemærkede van Bakel. ”Cannabis er midt i denne pakke, mere mod slutningen,” sagde han. Van Bakel planlægger sammen med sine kolleger og andre genetikere at fortsætte - og med den hastighed, THC- og CBD-industrien vokser, har disse videnskabsfolk nogle indhentede aktiviteter.
- Marihuana kunne behandle disse fem forhold
- 7 måder Marihuana kan påvirke hjernen
- 7 måder marihuana interagerer med medicin
Redaktørens note: Denne historie blev opdateret 29. november for at korrigere Harm van Bakels tilknytning (han er ikke længere på University of Toronto) og klarlægge flere punkter om, hvordan de viruslignende segmenter hjælper plantens gen med at udvikle sig til det, vi har i dag.
Oprindeligt offentliggjort den .