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      創(chuàng)建大麻的物理和遺傳圖譜
      
			
      
				2019-06-20 09:01:46
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      該大麻植物通常用于多種世界各地的醫(yī)藥，農(nóng)業(yè)，工業(yè)和娛樂目的。盡管其廣泛使用，但仍然很少有遺傳信息提供其藥用，化學(xué)和/或精神活性特性的支持性證據(jù)。
      

      創(chuàng)建大麻的物理和遺傳圖譜
      

      為此，美國(guó)科學(xué)家最近開發(fā)了大麻的物理和遺傳圖譜，以便進(jìn)一步研究該植物表現(xiàn)出的遺傳和分子機(jī)制。該研究發(fā)表在Genome Research期刊上。
      

      大麻的早期基因組裝配研究
      

      雖然大麻植物中的大麻素化合物的生物合成可以根據(jù)所使用的育種方法而有很大差異，但據(jù)信兩種最豐富的大麻大麻素來(lái)自稱為大麻二酚(CBGA)的單一常見來(lái)源。
      

      然后分別通過(guò)CBGA與THCA合酶和CBDA合酶的反應(yīng)引發(fā)四氫大麻酚酸(THCA)和大麻二酚酸(CBDA)的產(chǎn)生。
      

      盡管早期研究已經(jīng)確定這兩種酶的表達(dá)在確定最終大麻素含量中起直接作用，但對(duì)于這些酶的表達(dá)增加或降低的機(jī)制仍然存在有限的理解。
      

      為了解決這種不確定性，提出了兩種不同的基因組裝配理論。在一個(gè)理論中，CBDA合酶和THCA合酶都是互斥的等位基因。在第二種理論中，假設(shè)這兩種酶密切相關(guān)。然而，特定的大麻品系將最終決定生物合成期間每種酶的活性水平。
      

      2011年，一組研究人員試圖對(duì)Finola(FN)大麻植物進(jìn)行重新測(cè)序，以確定這兩種理論的有效性;然而，由于高度分散，它們?nèi)晕闯晒Α?/p>

      繪制大麻基因組圖譜
      

      在2019年的基因組研究中，研究人員將太平洋生物科學(xué)(PacBio)長(zhǎng)期閱讀的單分子實(shí)時(shí)(SMRT)基因組DNA(gDNA)測(cè)序與母本藥物類型紫金庫(kù)什植物和雄性親本FN大麻相結(jié)合。廠。由于PK和FN植物的遺傳圖譜相對(duì)一致，研究人員決定合并兩個(gè)遺傳圖譜進(jìn)行完整分析。
      

      在該研究中產(chǎn)生的遺傳圖譜的特別獨(dú)特之處在于鑒定了編碼大麻酚酸(CBCA)合酶的基因。該發(fā)現(xiàn)基于以下事實(shí)：該基因的核苷酸模式與THCA合酶基因96%相同。對(duì)PK和FN植物的遺傳圖譜的分析證明了基因的存在和在染色體末端附近發(fā)生重組的特別強(qiáng)烈的趨勢(shì)。總體而言，研究人員發(fā)現(xiàn)，PK和FN植物中的基因組織與玉米，大麥和小麥等谷物產(chǎn)品中的基因組織非常相似。值得注意的是，在非谷物產(chǎn)品中很少見到這種類型的遺傳模式。
      

      隨后通過(guò)將CBGA底物添加到澄清的培養(yǎng)基中，然后通過(guò)高效液相色譜(HPLC)分析該反應(yīng)的產(chǎn)物來(lái)確定該基因的酶活性。CBCA的高積累證實(shí)了研究人員事實(shí)上確定了CBCA合酶編碼基因。
      

      這項(xiàng)研究意味著什么?
      

      編碼CBCA合酶的基因的鑒定為各種未來(lái)的藥理學(xué)研究提供了有希望的潛力。例如，CBC的鎮(zhèn)痛特性是其阻斷錨蛋白型受體潛在通道活性的能力的結(jié)果，所述通道在我們對(duì)疼痛的感知中起作用。CBC還與小鼠胃腸系統(tǒng)中的某些抗炎特性有關(guān)。
      

      通過(guò)了解這種特定基因在產(chǎn)生CBCA合成酶中的作用，未來(lái)的育種技術(shù)可以針對(duì)在該基因中表現(xiàn)出更高量的菌株，以努力治療特定疾病，例如腸易激綜合征和克羅恩病，這兩種疾病都會(huì)導(dǎo)致患者體驗(yàn)高腸道炎癥和疼痛的程度。
      

      致謝
      

      本文討論的工作得到了加拿大衛(wèi)生研究院以及美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)國(guó)家過(guò)敏和傳染病研究所的資助。
      
			

			
        
      
			
      
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