Предки современной травки могли синтезировать разные каннабиноиды

Обнаруженные голландскими учёными древние ферменты позволят вывести новые сорта конопли, обладающие уникальным химическим составом

Для биосинтеза ТГК, КБД и других каннабиноидов конопля выделяет ферменты под названием каннабиноидные оксидоциклазы, которые служат катализаторами химических реакций. За выработку определённых энзимов отвечают гены, поэтому существуют, например, ТГК- и КБД-доминантные стрейны каннабиса, характеризующиеся высокой концентрацией одного каннабиноида.

Однако процесс эволюции каннабиноидных оксидоциклаз не был изучен. В связи с этим сотрудники Вагенингенского университета и научно-исследовательского центра попытались реконструировать древние ферменты, изучив генетический материал конопли и её родственников: хмеля и тремы восточной. В результате учёным удалось восстановить три энзима A1A2a, Ca и HCa, способные синтезировать тетрагидроканнабиноловую, каннабидиоловую и каннабихроменовую кислоты.

Один из авторов работы Робин ван Вельцен, рассказал о важности открытия: "То, что однажды было "незаконченным", с эволюционной точки зрения, обладает высокой ценностью. Эти древние энзимы отличаются большей эффективностью и гибкостью, чем их последователи (вырабатываемые современным каннабисом). Этот факт обуславливает привлекательность их применения в биотехнологии и фармацевтике. Например, на данный момент отсутствуют сорта конопли с высокой концентрацией каннабихромена. Поэтому, заставив каннабис вырабатывать фермент для биосинтеза этого вещества, мы получим инновационный сорт растения."

Путём активации определённых генов в каннабисе можно получить растение, способное вырабатывать древние ферменты для производства каннабихроменовой кислоты, которая преобразуется в каннабихромен, обладающий целебными свойствами. Но на этом практическое применение обнаруженных голландцами энзимов не заканчивается. В качестве эксперимента они спроектировали гибридные энзимы на основе тех, что вырабатывались растениями в прошлом. С их помощью конопля может синтезировать в большом количестве, например, каннабигероловую кислоту. То есть в будущем, скорее всего, появятся генетически модифицированные стрейны каннабиса с очень высоким содержанием каннабигерола или каннабихромена.

Кроме того, эксперименты показали, что экспрессия генов, необходимых для продуцирования древних ферментов, не составляет труда и позволяет более чем втрое увеличить количество синтезируемой коноплёй каннабидиоловой кислоты и в три-четыре раза – каннабихроменовой. Учитывая тот факт, что КБД, каннабихромен и каннабигерол не вызывают наркотического опьянения, становится очевидно, что сортам конопли, вырабатывающим реконструированные или гибридные ферменты, найдут применение только в медицине.