Hoppa till innehåll
Forskare vid University of Connecticut använder de ljusproducerande generna i eldflugor för att förstå cannabisbiologin.
Forskarna hoppas att studien kommer att hjälpa hampabönder med det vanliga problemet med överproduktion av THC.
Cannabinoider produceras av trikomer, små taggiga utsprång på ytan av cannabisblommor. Utöver detta faktum vet forskarna väldigt lite om hur cannabinoidbiosyntesen styrs.
Forskare vid University of Connecticut (UConn) använder medel från det amerikanska jordbruksdepartementet för att upptäcka de underliggande molekylära mekanismerna bakom trichromutveckling och cannabinoidsyntes. För att göra detta kommer de att titta på Firefly-gener.
Projektet leds av Yi Ma, biträdande professor vid UConn, och Gerry Berkowitz, professor vid College of Agriculture, Health and Natural Resources.
Berkowitz och Ma har upptäckt faktorer som är ansvariga för initiering av trikomer och cannabinoidbiosyntes. I det här fallet får faktorerna epidermalcellerna på blommorna att förvandlas till trikomer. Lagets upptäckt publicerades nyligen som en artikel i Plants. Relaterad forskning om trikomer har också publicerats i Plant Direct. På grund av genens potentiella ekonomiska betydelse har UConn lämnat in en preliminär patentansökan för tekniken.
Med det nya anslaget kommer forskarna att fortsätta att utforska hur dessa faktorer spelar en roll för trichomutvecklingen under blommornas mognad. För att göra detta gör forskarna kopior av firefly luciferase, den gen som gör att eldflugor lyser upp. Luciferasgenen kommer att fusioneras med cannabisplantan för att generera ljus som indikerar när trichomutvecklingen ökar.
”Det är ett smart sätt att utvärdera signaler som styr cannabinoidsyntesen och trichomutvecklingen”, säger Berkowitz.
Ma och Berkowitz kommer att använda ett instrument som kallas luminometer, som mäter hur mycket ljus som kommer från provet. Detta kommer att visa forskarna om de områden de tittar på kontrolleras av de faktorer som är ansvariga för att öka trikomutvecklingen.
De flesta cannabisodlare odlar hampa, en sort av cannabis med naturligt lägre THC-nivåer än cannabis. För närvarande innehåller de flesta hampsorter som har höga CBD-nivåer också THC, ibland i högre nivåer än vad som är tillåtet.
Detta beror sannolikt på att hampaplantorna fortfarande tillverkar det enzym som producerar THC. I länder och regioner där THC är olagligt måste hampabönderna se till att plantan innehåller mindre än en viss procentandel THC. Om den överskrider gränsen måste den i många fall förstöras. En bättre förståelse för hur växten producerar THC innebär att forskarna selektivt skulle kunna slå ut det enzym som syntetiserar THC med hjälp av teknik för genomredigering av arvsmassan. Detta skulle ge växter med lägre nivåer av THC eller utan THC.
”Vi föreställer oss att den grundläggande kunskap som erhållits kan omsättas i nya genetiska verktyg och strategier för att förbättra cannabinoidprofilen, hjälpa hampabönder med det vanliga problemet med överproduktion av THC och gynna människors hälsa”, säger forskarna.
Å andra sidan kan denna kunskap leda till produktion av cannabisplantor som producerar mer av en önskad cannabinoid, vilket skulle kunna visa sig vara till hjälp för att ändra innehållet i medicinska cannabisprodukter.
Förutom att dela med sig av dessa resultat till cannabisforskare, industrin och odlare kommer forskarna att införliva den nya kunskapen i UConn-kurser om cannabisodling. Bidraget kommer också att stödja utbildningen av studenter som är intresserade av cannabisforskning och ge dem de färdigheter som krävs för att komma in i arbetslivet.
