Naukowcy z uniwersytetu w Toronto opracowali pierwszą w historii mapę genetyczną konopi!

Mapa powstała w efekcie pracochłonnego sekwencjonowania genomu specjalnie wyhodowanej hybrydy konopi i ujawnia zdumiewającą przeszłość rośliny, potwierdzając iż odmiany medyczno-rekreacyjne ewoluowały osobno od odmian włóknisto-przemysłowych.

Odmiana przebadana to krzyżówka pomiędzy Purple Kushem (kalifornijską hybrydą psychoaktywną) i Finolą (fińską odmianą włóknistą, obojętną fotoperiodycznie), a mapa jej genomu ujawnia, iż produkcja zarówno THC, jak i CBD, jest oparta na prastarej mutacji genetycznej spowodowanej przez wirusy, co nie jest w przyrodzie wyjątkiem.

Ale to nie jedyne odkrycie, gdyż dowiedzieliśmy się również, który gen odpowiada za produkcję CBC – kolejnego z kannabinoidów, który może mieć wielkie znaczenie medyczne – i że synteza THCa i CBDa jest zakodowana w tym samym chromosomie nr 6 (konopie mają ich 10), ale w dwóch osobnych, niemal identycznych, genach, co każe przypuszać, że teoretycznie możliwe jest wyhodowanie odmian produkujących tylko jeden z kannabinoidów.

Jak stwierdził Tim Hughes, prof. w Centrum Donnelly’ego zajmującego się badaniami biomolekularnymi, współautor badania:

Mapa chromosomów jest ważnym zasobem, który posłużyć może do dalszych badań, a te, pomimo szerokiej popularności konopi, znajdowały się dotąd daleko w tyle za badaniami innych roślin użytkowych ze względu na restrykcyjne prawo.

Jednym z głównych zastosowań mapy wykonanej przez naukowców będzie łatwiejsza hodowla nowych odmian o pożądanym profilu medycznym lub posiadających konkretne cechy genetyczne takie jak odporność na owady czy grzyby pasożytnicze.

Praca zespołu zajęla 7 lat, choć naukowcy ujawnili pierwszy szkic genomu w 2011. Był on jednak zbyt fragmentaryczny, by odpowiedzieć na bardziej szczegółowe pytania.

Genomy roślin zawierają miliony kopii retroelementów. A to oznacza, że połączenie genów czy chromosomów jest analogiczne do ułożenia ogromnej mapy puzzli, której 3/4 elementów ma taki sam kolor.

Kombinacja mapy genetycznej i sekwencjonowania PacBio pozwoliła nam jednak na powiększenie rozmiarów puzzli do rozmiaru, który ułatwił znalezienie wyróżniających elementów, co dało możliwość połączenia wszystkiego w całość i ustalenia, które geny odpowiadają za syntezę kannabinoidów

– objaśnił Harm van Bakel ze Szkoły Medycznej Icahn, współautor badania.