마리화나 : THCA와 CBDA를 생산하는 유전자 변형 효모

의료용 마리화나로 사람들을 데려 오는 데있어 가장 큰 장애물 중 하나는 일부 사람들 마리화나가 마음에 들지 않는다.. 합법화가 널리 확산 되더라도 잡초는 나쁜 평판을 완전히 없애기 전에 갈 길이 멀다. 한편, 자연 수요일에 발표 된 연구는 마리화나가 과거를 의심하는 사람들에게 유용 할 수 있다고 지적했습니다. 효모의 생물학을 해킹함으로써, 과학자들은 마리화나의 유효 성분을 만드는 방법을 발견했습니다. 마리화나 공장없이.

버클리 대학의 화학 공학 및 생물 공학 교수 인 Jay Keasling 박사는이 효소가 마리화나에서 발견되는 화학 물질 인 주요 칸 나비 노이드를 생산하도록 유 전적으로 변형 될 수 있음을 보여줍니다.

가장 잘 알려진 카나비노이드는 사람을 높이는 능력으로 알려진 THC와 통증과 불안으로부터 벗어나는 CBD (cannabidiol)입니다. 이 화합물과 식물에 알려진 다른 수십 가지의 칸 나비 노이드는 의료용 마리화나의 치료 효과에있어 다양한 역할을하는 것으로 보입니다. Keasling과 그의 동료는 효모가 THC와 CBD의 화학적 전구체 인 THCA (Δ9- 테트라 하이드로 칸 나비 놀산)와 CBDA (cannabidiolic acid)를 생산하는 데 사용될 수 있음을 보여 주었다.

이 기술은 새로운 것이 아닙니다. 유전자 변형 효모는 이전에 맥주의 맛, 합성 달걀 흰자 및 심지어 초콜릿을 맛 내기위한 화학 물질을 전달하기 위해 홉을 생산하도록 변형되었습니다. CRISPR / Cas9와 같은 유전자 변형 기술은 효모의 일반적인 과정을 공중 납치하여 과학자들이 효모의 게놈에 다른 화학 물질을 만드는 지침이 담긴 다른 생물체의 유전자를 삽입 할 수있게 해줍니다. 효모 세포가 일상 생활을 계속함에 따라 과학자들이 수집 할 수있는 원하는 화학 물질을 생산합니다.

이 경우 팀은 누룩을 대마초 THC 또는 CBD의 전구체 화합물 인 올리베 톨산 (olivetolic acid) 생산 지침을 담고있는 유래 유전자. 그들은 또한 그들을 주었다. 대마초 실제로 olivetolic acid를 활성화시킬 수있는 효소를 만드는 유전자 으로 THC 및 CBD. 그리고 간단한 설탕 갈락토오스의 지속적인식이 요법과 함께 효모는 팀의 입찰을하기 위해 필요한 모든 것을 가지고있었습니다.

연구팀은 "이 두 가지 결과는 천연 및 합성 칸 나비 노이드의 대규모 생산을위한 토대를 마련해 약리학 연구를 향상시킬 수있다"고 밝혔다.

이 연구의 요지는 "대마초 재배와 무관 한"칸 나비 노이드 생산 방법을 알아내는 것이었다. 다른 말로하면 식물을 필요로하지 않고 마리화나의 혜택을 누릴 수 있습니다. 그렇게하는 데 큰 단점이 있습니다. 현재 CBD 기반의 항 발작 약제 인 Epidiolex와 같은 처방약에 사용되는 칸 나비 노이드는 실제로 매우 높은 농도로 존재하지 않는 식물에서 직접 추출됩니다. 인위적으로 동일한 화합물을 생산할 수 있다면 처방 의약품을 만들기 위해 확장하는 것이 훨씬 쉬울 것입니다.

그리고 물론, 잡초 - 보수 주의자들에게는 마리화나 자체를 사용하는 것보다 마리화나 화합물을 함유 한 약을 복용하는 것이 훨씬 쉽습니다. 같은 방식으로 아편 양귀비 파생 약물 인 코데인과 모르핀이 마약으로 많이 사용되지만 아편 양귀비를 키우는 것은 금기시되고 CBD와 THC 같은 화학 물질이 존재하고 멀리 떨어져 생산 될 수있는 문이 열리고 있습니다. 그들이 처음에 온 오해 된 식물로부터.

추상:

대마초 sativa L.은 수 천년 동안 의약 성분으로 전세계에서 재배되고 사용되었습니다. 일부 카나비노이드, 대마초, 그리고 그들의 유사체는 잠재적 인 의학적 응용을 위해 광범위하게 연구되어왔다. 일부 카나비노이드 제형은 여러 질병에 대해 여러 나라에서 처방약으로 승인되었습니다. 그러나, cannabinoids의 연구와 약용은 법적 스케줄링에 의해 방해 받았다. 대마초, 수십 가지 알려진 카나비노이드의 거의 모든 식물의 풍부함 및 대량 화학 합성을 제한하는 구조적 복잡성. 우리는 주요 cannabinoids cannabigerolic acid, Δ9-tetrahydrocannabinolic acid, cannabidiolic acid, Δ9- tetrahydrocannabivarinic acid 및 cannabidivarinic acid의 완전한 생합성을보고한다. 사카로 마이 세스 세레 비시 애, 간단한 설탕 갈락토스에서. 이를 달성하기 위해 네이티브 메발 론산 경로를 조작하여 게라 닐 피로 포스페이트의 높은 플럭스를 제공하고 이종의 다 유기체 유도 헥사 노실 -CoA 생합성 경로를 도입했습니다. 우리는 또한 대마초 olivetolate geranyltransferase 활성을 가진 이전에 알려지지 않은 효소에 대한 유전자뿐만 아니라 olivetolic acid의 생합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자들과 상응하는 cannabinoid synthase에 대한 유전자들. 또한, 우리는 칸 나비 노이드 유사체를 생성하기 위해 여러 경로 유전자의 난잡함을 이용하는 생합성 적 접근법을 확립했다. 우리의 조작 된 균주에 다른 지방산을 공급하면 수용체 결합 친화도 및 효력을 변화시키는 것으로 알려진 분자 부분의 변형 된 칸 나비 노이드 유사체가 생성된다. 우리는 또한 우리의 생물학적 시스템이 접근 가능한 화학 공간을 확장하기 위해 간단한 합성 화학으로 보완 될 수 있음을 보여주었습니다. 우리의 연구는 이러한 화합물에 대한보다 엄격한 연구를 허용하고 다양한 인체 건강 문제에 대한 치료법의 개발에 사용될 수있는 천연 및 부 자연스러운 카나비노이드의 생산을위한 플랫폼을 제시합니다.