El primer mapa genético de la planta Cannabis sativa revela el pasado evolutivo de la especie

El primer mapa completo del genoma de la planta Cannabis sativa revela el pasado evolutivo de esta especie, que consiguió sus cannabinoides o sustancias psicoactivas gracias a virus antiguos que la infectaron y se infiltraron en su ADN. A este hallazgo, realizado por un equipo internacional de investigadores y publicado en Genome Research, se suma el descubrimiento del gen responsable de la producción de cannabicromeno o CBC, un cannabinoide poco conocido pero que investigaciones recientes han señalado que puede tener potentes propiedades antiinflamatorias.

Disponer de la secuenciación completa del material genético de esta especie vegetal abre la puerta a poder cultivar nuevas variedades terapéuticas sin efectos psicoactivos. También, aseguran los investigadores detrás de este logro, a poder diseñar variedades de esta planta con perfiles cannabinoides más precisos y podría llevar a conseguir variedades de marihuana más productiva, resistente a plagas, y con menos requerimientos de agua y luz, por tanto, más sostenibles.

Disponer de la secuenciación completa del material genético de esta especie vegetal abre la puerta a poder cultivar nuevas variedades terapéuticas sin efectos psicoactivos.

“El mapa de los cromosomas de Cannabis sativa es un recurso básico importante para seguir investigando. A pesar del uso extendido del cannabis, la legislación restrictiva sobre esta especie ha hecho que se retrase su estudio”, afirma el coautor del trabajo, Tim Hughes, investigador en genética molecular en la universidad de Toronto.

Antes de este trabajo, los científicos tenían poco conocimiento acerca de cómo el cáñamo, utilizado desde hace miles de años por sus fibras resistentes, y la marihuana, cultivada para su consumo como droga, ambas especies procedentes de Cannabis sativa, podían tener una variedad tan elevada de cannabinoides.

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Y es que las primeras tienen flores que contienen una elevada cantidad de una sustancia con propiedades medicinales, la CBD, que no es psicoactiva y se usa para aliviar el dolor, en tratamientos para la esquizofrenia, el Alzheimer, o la epilepsia. En cambio, las segundas, la marihuana, seleccionadas y cultivadas por los humanos como droga, poseen un alto contenido en THC, una sustancia altamente psicoactiva.

El mapa del genoma obtenido por los científicos por primera vez revela que ambas sustancias, tanto THC como CBD, proceden de la colonización del genoma de la parte por parte de virus antiguos. Para averiguarlo, los investigadores secuenciaron el genoma completo, formado por 10 cromosomas, de una planta híbrida obtenida a partir de la variedad ‘kush morada’, cultivada para obtener droga, y de otra variedad medicinal llamada ‘finola’.

Al secuenciar el genoma, obtuvieron un mapa con cientos de millones de pares de bases que demuestran que las enzimas (las proteínas que se encargan de acelerar reacciones en las células) que producen el THC y el CBD están codificadas por los genes THCA y CBDA sintasa, respectivamente, ambos ubicados en el cromosoma 6. Os investigadores han visto que esos genes están rodeados de ADN ‘basura’, que tiene señales de retroelementos, secciones de ADN que se han ido integrando en el genoma durante la evolución procedentes de virus que infectaron diversas generaciones de ancestros de la Cannabis sativa. Una vez introducidos los virus en el ADN del huésped, los retroelementos se replican y saltan a otras regiones del genoma. A veces se insertan sin daños en regiones no codificantes y otras veces introducen mutaciones.

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Los autores del trabajo consideran que esos genes detrás de THC y de CBD podrían proceder de un solo gen precursor que se duplicó y que esas dos versiones divergieron ligeramente tras la introducción de los virus. Es más, tras ser cultivadas por los humanos ambas copias divergieron aún más.

Para los investigadores, sus resultados abren la puerta a que se puedan cultivar variedades con un alto contenido de CBD y sin THC. Por el momento, no existe ninguna variedad de uso terapéutico libre de THC, por lo que crear una variedad de cero con un alto contenido en CBD podría ser, en palabras de los autores, una ‘revolución’ para personas que padecen epilepsia, ansiedad, dolor crónico.

Algunas variedades contienen una elevada cantidad de una sustancia con propiedades medicinales, la CBD, que no es psicoactiva y se usa para aliviar el dolor, en tratamientos para la esquizofrenia, el Alzheimer, o la epilepsia.

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