Rudolf Cole
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Désolé de vous le dire, mais vous ne pouvez pas vous défoncer du chanvre. La plante responsable des bracelets en corde que les enfants fabriquent au camp d'été ne produit que des traces du composé hautement inducteur, du THC ou du tétrahydrocannabinol. En effet, ces traces de THC sont quelques-unes des principales caractéristiques qui distinguent le chanvre de son parent cannabis, la marijuana..
Pourtant, tout n'est pas mauvais pour le chanvre: la plante produit un autre composé lucratif appelé CBD, ou cannabidiol. Cette molécule non psychoactive est l'ingrédient clé du tout premier médicament à base de cannabis approuvé par la Food and Drug Administration. Appelé Epidiolex, le médicament est utilisé pour traiter les formes rares d'épilepsie chez les enfants.
De plus, des croyances largement répandues sur les autres avantages potentiels du CBD ont contribué à créer un marché de 202 millions de dollars pour l'huile de chanvre contenant la molécule. [25 faits étranges sur la marijuana]
Mais comment en sommes-nous arrivés à ces deux molécules en premier lieu?
Une équipe de généticiens, de biologistes et de botanistes s'est associée pour le découvrir. Ensemble, ils ont analysé les génomes d'une souche de chanvre et d'une souche de marijuana, publiant les résultats lundi 26 novembre dans la revue Genome Research.
Ce n'est pas la première fois que des membres de cette équipe de recherche tentent de cartographier les génomes des deux plantes. Ils avaient déjà tenté de le faire en 2011, a déclaré le co-auteur de l'étude Harm van Bakel, généticien à la Icahn School of Medicine du Mount Sinai à New York. (Van Bakel n'a aucun lien avec aucune société de cannabis, cependant, certains de ses co-auteurs en ont.) À l'époque, l'équipe a découvert que les génomes des plantes étaient pleins de petits morceaux d'ADN qui se répétait dos à dos dans plusieurs régions. du code génétique.
Ces morceaux répétés ne se comportent pas comme de l'ADN végétal; au lieu de cela, ils se comportent comme des virus, en ce sens qu'ils peuvent se répliquer et s'insérer dans tout le génome, a déclaré van Bakel. Ce comportement semblable à un virus suggère que ces segments peuvent à l'origine descendre de virus qui infectaient autrefois les plantes. De plus, ces segments répétitifs sont responsables de la longueur totale de nombreux génomes végétaux et animaux. Dans le chanvre et la marijuana, a-t-il noté, les segments représentent 73% de l'ADN.
Technologie nouvelle et améliorée
Mais l'outil d'analyse utilisé par l'équipe en 2011 a coupé le génome en morceaux trop petits, ce qui a rendu l'alignement des segments difficile - de nombreux morceaux ont commencé et se sont terminés par des segments répétés identiques..
Cette fois-ci, le groupe de recherche a utilisé une méthode d'analyse qui a cartographié de plus gros morceaux de génome. «Cela suffisait pour reconstruire une version beaucoup plus contiguë et moins fragmentée du génome», a déclaré van Bakel. Les scientifiques ont également croisé le chanvre avec la marijuana, car le génome de l'hybride formait une carte plus complète des chromosomes des parents. [10 choses étonnantes que les scientifiques viennent de faire avec CRISPR]
Ces cartes génétiques ont montré que les gènes THC et CBD sont situés à des endroits légèrement différents sur les deux génomes mais que ces gènes partagent un ancêtre génétique - un gène qui, parfois dans le passé, se dupliquait et permettait à deux nouvelles versions, THC et CBD, de développer. Les chercheurs ont également découvert que les segments de réplication qui se comportent comme des virus (et étaient probablement des virus, il y a longtemps) se sont retrouvés dans et autour des gènes THC et CBD, et ont contribué à créer l'événement de duplication qui a permis aux gènes d'évoluer vers ce que nous avons aujourd'hui. Et, surprise: l'équipe a trouvé un troisième gène similaire qui code pour une molécule appelée CBC, oucannabichromène, qui apparaît également dans le chanvre et la marijuana.
Néanmoins, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer quand ces divergences dans les gènes THC et CBD se sont produites et à quoi ressemblait le gène ancestral, a déclaré van Bakel. Ces études comprendront toutes les autres variétés de chanvre et de marijuana disponibles, car les deux sont constamment sélectionnées pour produire des niveaux spécifiques de THC et de CBD. Avec une meilleure compréhension de la façon dont nous avons obtenu ces deux gènes bénéfiques, les agriculteurs pourront peut-être ignorer le processus de sélection fastidieux et au lieu de cela, les variétés de plantes qu'ils savent créeront les composés qu'ils veulent. Par exemple, le CBC atténue certains effets du THC, il est donc important de trouver le bon rapport des deux molécules, a déclaré van Bakel..
Pour la plupart des autres cultures américaines, des cartes génomiques existent, sous forme d'ébauche ou de détail, a noté van Bakel. "Le cannabis est au milieu de ce pack, encore plus vers la fin", a-t-il déclaré. Van Bakel, avec ses collègues et d'autres généticiens, prévoit de continuer - et avec le rythme de croissance de l'industrie du THC et du CBD, ces scientifiques ont du rattrapage à faire.
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Note de l'éditeur: Cette histoire a été mise à jour le 29 novembre pour corriger l'affiliation de Harm van Bakel (il n'est plus à l'Université de Toronto) et clarifier plusieurs points sur la façon dont les segments de type virus aident le gène de la plante à évoluer vers ce que nous avons aujourd'hui.
Publié à l'origine le .