"Cannabis Genome Map" avslöjar hur Marijuana kan få sin potenta THC

Den trötta frågan är: Varför får marijuana dig hög? Om du inte är hög, vet du förmodligen de psykoaktiva egenskaperna hos ogräs kopplas till en aktiv förening som kallas tetrahydrocannabinol eller THC. Så den trådbundna frågan blir: Varför har marijuana THC i första hand?

Det är en bong-belastning av en fråga som tidigare stumpade sinnet och stalled ansträngningar för att skapa nya stammar av Cannabis sativa med önskade medicinska egenskaper.

Forskare gjorde nyligen plats på denna tidlösa fråga med denna studie som publicerades i novemberfrågan av Genomforskning.

Genom att använda en kartong för cannabisgenom bestämde forskarna hur arten utvecklades till två separata stammar med tydliga kemiska egenskaper: hampa och marijuana. Pot blev stark i när dess genom koloniserades av en virusliknande kraft som kallades retroelements.

Studie medförfattare Honoratus Van Bakel, Ph.D. förklarar till Omvänd att genomerna av växter och däggdjur innehåller stora antal eller retroelement, som är DNA-segment med virusliknande egenskaper som gör att de kan kopiera sig och återintegreras på andra ställen i genomet.

Retroelements är inte exakt virus - men de är relaterade till virus. De kallas ibland "självisk DNA" eller "skräp DNA". Dessa namn är kopplade till retroelements tendens att göra kopior av sig över hela genomet. University of Toronto professor och medförfattare Timothy Hughes, Ph.D. berättar Omvänd att den processen kan leda till omläggningar av kromosomer, inklusive dupliceringar och borttagningar, eftersom "den cellulära maskin som upprätthåller och reparerar genomet kan bli förvirrad när samma sekvens finns på flera ställen."

Det här är vad laget anser hända med cannabisgenerna THACS, CBDAS och den nyligen upptäckta CBCAS som kodar för cannabinoider. THCA och CBDA kodar specifikt för THC och CBD. Skapandet och undersökningen av en genetisk karta som beskriver drogtypstammen "Purple Kush" och hampvariet "Finola", parat med en referensdatabas med retroelement, avslöjade att dessa gener befinner sig i en mycket stor region som mest består av retroelement som liknar varandra.

"Vi spekulerar på att dessa sekvenser ledde till duplicering av THCAS- och CBDAS-kodande gener och eller främja efterföljande omarrangemang som gör det omgivande DNAet väldigt annorlunda", säger Hughes.

Idag klassificeras cannabis traditionellt som marijuana eller hampa av växtens relativa andel av THC till CBD - en marijuanaförening som kallas cannabidiol som inte får dig hög men anses alltmer ha medicinsk potential. Marijuana är riklig i THC, medan hampa inte är. Varför finns THC går tillbaka till de cannabinoida enzymerna.

Dessa sannolikt skapade cannabinoider som inte är naturligt psykoaktiva men - en gång i kombination med värme - har en kemisk struktur som kan förändras för att ge psykoaktiva effekter. Och medan retropelningar spelade en viktig roll i utvecklingen och diversifieringen av cannabinoid enzymer påpekar Van Bakel att detta inte betyder att hampa nödvändigtvis är "närmare" till stamfader Cannabis sativa växt eftersom det inte kan få dig högt.

"Det var bara att de olika sorterna valdes och uppfödades för specifika ändamål", förklarar Van Bakel. "Varje sort hampa och marijuana avviker från förfader och analysen av ett mycket större antal olika sorter behövs för att ge insikter om vilka stamegenskaper som uppstod först."

Laget noterar att genom att fortsätta studera hur cannabinoidväggenerna uppstod, och vilka gener som är associerade med cannabinoidnivåer, kommer forskarna i slutändan att kunna uppfostra stammar avsedda för specifikt medicinsk och fritidsbruk. På grund av drogförbud har det varit begränsat vetenskapligt tillträde till Cannabis sativa - och i sin tur börjar forskare bara förstå hur man ska ta hand om det som en gröda och hur man kan manipulera den för att hjälpa människor.

I slutet av dagen är den här undersökningen inte bara att svara på en fråga. Enligt Hughes är målet att ge svar "för mänsklighetens bästa".