د. أبحاث مارك جولد التي يمكنك استخدامها
تم تدجين القنب ساتيفا منذ قرون ، حيث خضع لتربية واسعة النطاق وزراعة للأغراض الطبية والغذائية والصناعية والترفيهية. ومع ذلك ، لا يزال هناك الكثير مما يجب فهمه حول التركيب الجزيئي لمحتوى القنب.
قامت دراسة حديثة برسم خريطة فيزيائية وجينية لنبات القنب ، مما يوفر نظرة ثاقبة جديدة حول ترتيب الكروموسومات وجينات التخليق الحيوي للقنب ، بما في ذلك الاكتشاف الرائع لإعادة ترتيب كبيرة وازدواجية الجينات في الجين المرتبط بإحكام THC و CBD. loci.
تطور الحشيش
من المحتمل أن يشتهر Cannabis sativa بإنتاج القنب ، وهي فئة مميزة من المركبات ذات التأثير النفساني والخصائص الصيدلانية. تحول الحرارة أحماض القنب إلى جزيئات محايدة مثل رباعي هيدروكانابينول (THC) التي ترتبط بمستقبلات endocannabinoid الموجودة في الجهاز العصبي.
ينتج عن هذا الحدوث الدوائي إنتاج تأثيرات مسكنة ومضادة للقىء ومحفز للشهية ، وله القدرة على تخفيف أعراض الاضطرابات العصبية بما في ذلك الصرع والتصلب المتعدد.
تم التعرف على مائة وثلاثة عشر مادة قنب حتى الآن ، ولكن أكثر المشتقات الطبيعية تواجدًا بكثرة هما THC و cannabidiol (CBD). التتراهيدروكانابينول هو المسؤول الأول عن التأثيرات النفسية العميقة لاستخدام القنب ، في حين أن الكانابيديول ، قد يكون الأكثر إثارة كدواء لأنه غير مسكر ، وله خصائص علاجية واسعة مضادة للالتهابات يتم استكشافها كعلاج لكل من آلام الأعصاب. واضطرابات النوبات وبعض أعراض الأمراض التي يصعب علاجها من التوحد إلى مرض الزهايمر. يزرع القنب الذي يحتوي على مستويات عالية من الكانابيديول بشكل متزايد للأغراض الطبية.
يتم تصنيع أحماض القنب ، مثل THCA و CBDA ، من حمض الكانابيجروليك من خلال الإنزيمات النسبية THCA synthase (THCAS) و CBDA synthase (CBDAS) ، على التوالي. تم العثور على تعبيرات هذه الإنزيمات حاسمة في تحديد محتوى القنب ، على الرغم من أن آلياتها الأساسية لا تزال غامضة.
ولدت الأبحاث السابقة نظريتين متنافستين:CBDAS و THCAS هما شكلان متنافيان ، ويقترح نموذج بديل أن THCAS و CBDAS مرتبطان ارتباطًا وثيقًا. لم تتمكن الدراسات اللاحقة من الوصول إلى أي نتائج قاطعة بسبب مضاعفات مختلفة.
رسم الخرائط الجينية للقنب
هدفت الدراسة الحالية إلى معالجة هذه المضاعفات إلى جانب تحسين المعدل المرتفع لمتغيرات النوكليوتيدات المفردة (SNVs) بين نبتة أنثى من سلالة من نوع الدواء تسمى Purple Kush (PK) ونبات متسلسل من نوع القنب يسمى Finola (FN). ). تم ذلك من خلال إعادة تسلسل Illumina لـ 99 من ذرية F1 بين الاثنين ، من أجل إنشاء خريطة جينية وفيزيائية مشتركة.
ظهرت العديد من الاتجاهات الرئيسية في التسلسل الكروموسومي من هذه الدراسة. تم العثور على ميل قوي لإعادة التركيب بالقرب من نهايات الكروموسوم على وجه التحديد ، حيث توجد عادةً كتلة كبيرة تفتقر إلى إعادة التركيب عبر منتصف الكروموسوم.
ثانيًا ، لوحظ أن الجينات أكثر تواترًا بالقرب من نهايات الكروموسوم. تم اكتشاف أن الأجزاء المركزية التي يتم إعادة تركيبها بشكل سيئ من الكروموسوم ليست فقيرة في الجينات فحسب ، بل تحتوي أيضًا على محتوى متكرر أكبر ، والذي قد يتم ميثيله ويمكن أن يمنع إعادة التركيب.
استنادًا إلى افتراض أن السنترومير يقع داخل الأجزاء المركزية غير المعاد توحيدها من الكروموسومات ، فإن الكروموسومات 5 و 9 و 10 تبدو أنها مركزية عن بُعد. من المحتمل أن تمثل هذه الكروموسوم الجنسي.
كشفت الخريطة أن جينات التخليق الحيوي للقنب كانت غير مرتبطة إلى حد كبير. ومع ذلك ، تم العثور على أنزيم prenyltransferase العطري (AP) ، المسؤول عن إنتاج الركيزة لتركيبات THCA و CBDA ، مرتبط ارتباطًا وثيقًا بعلامة محددة لمحتوى القنب الكلي. تمكن فريق البحث أيضًا من تحديد الجين المشفر CBCA synthase وتوصيف نشاطه التحفيزي ، وإلقاء الضوء على كيفية نشوء تنوع القنب في القنب.
ومن المثير للاهتمام ، أن الدراسة اكتشفت أيضًا أن THCAS و CBDAS تم احتوائهما في مناطق كبيرة غنية باللينقولات العكسية ، وهي غير متجانسة للغاية بين الأليلات من نوع العقاقير والقنب وتم تضمينها أيضًا في الحمض النووي المتكرر غير المعاد توحيده. تم العثور على هياكل الكروموسوم أيضًا لتكون مماثلة لتلك الموجودة في الحبوب مثل القمح ، مركزة في المناطق الغنية بالجينات ، والتي تتكرر النضوب بالقرب من نهايات الكروموسوم من خلال إعادة التركيب.
مستقبل الماريجوانا
كانت الخريطة الجينية التي اشتقها الباحثون متوافقة مع النمط النووي المعروف للقنب ساتيفا وحجم الجينوم ، وتحتوي على عدد كبير من النصوص المعروفة وترتبط في الغالب بين PK و FN. من أجل إنهاء التسلسل تمامًا ، سيكون من الضروري تعزيز دقة الخريطة الجينية بشكل أكبر و / أو تحسين تقنيات السقالات الهجينة. اقترح المؤلفون أن البحث المستقبلي يحتاج إلى تحديد أولويات تحديد الكروموسومات X / Y وتجميعها بالكامل.
يفتح تحديد CBCAS عدة طرق للتطبيقات المحتملة. Cannabichromene (CBC) ، على الرغم من أنه مادة قنب أضعف ، فقد ثبت أنه يقلل من الشعور بالألم عن طريق منع نشاط القنوات المحتملة لمستقبلات عابرة من نوع ankyrin. يلعب هذا دورًا بارزًا في إدراك الإشارات المسببة للألم والحد من إعادة امتصاص endocannabinoids.
علاوة على ذلك ، يعمل CBC كعامل مضاد للالتهابات في الجهاز الهضمي في الفئران ويحمي الخلايا الجذعية الجذعية العصبية البالغة.
وبالتالي ، قد يكون من المفيد تربية سلالات القنب الطبية بكميات أعلى من CBCA لعلاج بعض الأمراض مثل مرض التهاب الأمعاء ومرض كرون.
تشير الدرجة العالية من تشابه التسلسل المكتشف بين CBCAS و THCAS و CBDAS إلى جانب وجود العديد من الجينات الخادعة إلى أن تكرار الجينات والتباعد كانا قوى حاسمة وراء تنويع المنتج النهائي للقنب في القنب.
لاحظ المؤلفون أن تحليل التسلسل المقارن لهذه الإنزيمات يمكن أن يساعد في فهم الأحماض الأمينية المهمة في التحفيز وقد يساعد في التصميم المنطقي لأنزيمات التخليق الحيوي للقنب التي تنتج شبائه القنب الجديدة غير الموجودة بشكل طبيعي.
"يتم اختبار القنب والقنب بشكل متزايد مقابل العلاجات الحالية المستخدمة في الطب ، وقد تم مؤخرًا إضفاء الشرعية على الاستخدام الترفيهي في العديد من الولايات القضائية. يجب أن تسهل الخريطة الجديدة التحليل الجيني المحسن إلى حد كبير ، بما في ذلك رسم خرائط QTL ، مما سيسرع جهود تحسين المحاصيل ".
يمكن أن تساعد هذه "الخريطة الجينية للقنب" الجديدة في إنشاء نباتات قنب معينة تعبر بشكل فردي عن الجينات المرغوبة. يعتقد المؤلفون أن هذه الخريطة تقدم موردًا جديدًا قويًا لصناعة القنب الآخذة في التوسع باستمرار ، حيث نأمل أن تستمر في إعلام المزارعين بمواقع الجينات المرغوبة وبالتالي مساعدتهم في استنباط أصناف جديدة. ستساعد الخريطة الجينية في توفير ميزة علمية أكثر لعملية التكاثر. يمكن أن تكون هذه الخريطة أداة مفيدة لإنشاء حلول مخصصة لمختلف الأمراض.
