Как конопля стала наркотиком: канадские учёные расшифровали геном каннабиса
Канадские исследователи секвенировали геном Cannabis sativa — растения, из которого получают как промышленную коноплю, так и марихуану. Это позволило выявить генетические изменения, приведшие к появлению у растения наркотических свойств.
По словам биохимика растений Джона Пейджа, простой генетический переключатель, вероятно, ответственен за производство THCA (тетрагидроканнабиноловой кислоты) — предшественника активного ингредиента марихуаны.
«Анализ транскриптома показал, что ген THCA-синтазы, ключевого фермента в производстве THCA, включён в марихуане, но выключен в конопле», — говорит Пейдж.
Команда под руководством Тима Хьюза сравнила геномы мощного сорта марихуаны Purple Kush и конопли сорта 'Finola', выращиваемой для производства семян. Конопля не содержит THCA, но в ней есть другое, непсихоактивное вещество — CBDA (каннабидиоловая кислота).
«Детальный анализ двух геномов предполагает, что одомашнивание, культивация и селекция сортов марихуаны привели к потере фермента (CBDA-синтазы), который в противном случае конкурировал бы за метаболиты, используемые в качестве исходного материала для производства THCA», — объясняет Хьюз.
По сути, это означает, что за тысячи лет культивации фермеры селективно вывели Cannabis sativa в два различных штамма: один для волокна и семян, а другой — для медицины. Марихуана используется в лечебных целях более 2700 лет, и её фармацевтический потенциал продолжает изучаться.
«Растения остаются основным источником лекарств, как в виде травяных препаратов, так и в виде фармацевтических соединений. Хотя опубликовано уже более 20 растительных геномов, от основных пищевых культур, таких как рис и кукуруза, до лабораторных моделей вроде Arabidopsis, это первый геном лекарственного растения», — отмечает Пейдж.
Исследователи ожидают, что секвенирование генома Cannabis sativa поможет ответить на фундаментальные вопросы о биологии растения, а также будет способствовать развитию его многочисленных применений. Среди них — штаммы для фармацевтического производства, высокопродуктивные растения промышленной конопли и сорта конопли для получения высококачественного пищевого масла. Конопляное масло богато омега-6, незаменимой жирной кислотой, а волокно растения используется в производстве текстиля.