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有些人,让人们加入医用大麻的最大障碍之一就是 不喜欢大麻 。即使合法化变得普遍,但杂草在彻底摆脱其恶劣声誉之前还有很长的路要走。在此期间,调查结果 性质 周三公布的研究报告可能有助于使大麻对那些对过去持怀疑态度的人有用。通过攻击酵母的生物学,科学家们找到了一种制造大麻活性成分的方法 没有大麻植物。
这项由加州大学伯克利分校化学工程和生物工程学教授Jay Keasling博士领导的研究表明,酵母可以通过基因改造来生产一些主要的大麻素,即大麻中的化合物。
最着名的大麻素是THC,以其能够让人们高高的能力而着称,而CBD(大麻二酚)则可以缓解疼痛和焦虑。这些化合物和植物中的许多其他已知的大麻素似乎在医用大麻的治疗益处中发挥各种作用。 Keasling和他的同事表明,酵母可用于生产THCA(Δ9-四氢大麻酚酸)和CBDA(大麻二酚酸),THC和CBD的化学前体。
这项技术并不是什么新鲜事:转基因酵母以前经过改良生产啤酒花,可以赋予啤酒风味,合成蛋白,甚至化学品,以调味巧克力。像CRISPR / Cas9这样的遗传修饰技术可以用来劫持酵母生产化合物的常规过程,允许科学家将来自不同生物的基因 - 携带制造不同化学物质的指令 - 插入酵母的基因组中。由于酵母细胞像往常一样继续生活,它们会产生所需的化学物质,然后科学家可以收集这些化学物质。
在这种情况下,团队给了他们的酵母 麻 衍生的基因,带有生产橄榄油酸的指令,橄榄油酸是THC或CBD的前体化合物。他们也给了他们 麻 可以产生实际上可以转化橄榄酸的酶的基因 成 THC和CBD。因此,加上简单的糖半乳糖的稳定饮食,酵母拥有他们需要的一切来进行团队的竞标。
“团结一致”,该团队写道,“这些结果为大规模生产天然和合成大麻素奠定了基础,这可以改善这些化合物的药理学研究。”
这项研究的目的是弄清楚如何生产“独立于大麻种植的大麻素”;换句话说,在不需要植物的情况下获得大麻的好处。这样做有一个很大的好处:目前用于处方药的大麻素(如基于CBD的抗癫痫药物Epidiolex)直接来自植物,在那里它们实际上并不以非常高的浓度存在。如果可以人工生产相同的化合物,那么扩大规模以制造处方药将会容易得多。
而且,当然,对于杂草保守的公众来说,服用含有大麻化合物的药丸要比使用大麻本身容易得多。就像罂粟衍生的阿片类药物如可待因和吗啡一般被用作药物一样,但现在禁止鸦片罂粟本身高涨,现在门口已经开放,像CBD和THC这样的化学物质存在并被生产出来,很远从他们来自的误解工厂开始。
抽象:
大麻苜蓿 几千年来,L。已经在全球范围内种植和使用它的药用价值。一些大麻素,是大麻的标志性成分 麻 ,及其类似物已被广泛研究用于其潜在的医学应用。某些大麻素制剂已被批准作为一些国家的处方药用于治疗一系列人类疾病。然而,大麻素的研究和药物使用受到法律安排的阻碍 麻 ,几乎所有已知的大麻素的植物丰度低,以及它们的结构复杂性,这限制了大量的化学合成。在这里,我们报告主要大麻素大麻酚酸,Δ9-四氢大麻酚酸,大麻二酚酸,Δ9-四氢大麻酚酸和大麻二酸的完全生物合成 酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) ,来自简单的糖半乳糖。为了实现这一目标,我们设计了天然甲羟戊酸途径以提供高通量的香叶基焦磷酸盐,并引入了异源的,多生物衍生的己酰基-CoA生物合成途径。我们还介绍了 麻 编码参与橄榄油酸生物合成的酶的基因,以及先前未发现的具有香叶基焦磷酸酯的酶的基因:橄榄油酸香叶基转移酶活性和相应的大麻素合成酶的基因。此外,我们建立了一种生物合成方法,利用几种途径基因的杂乱性来生产大麻素类似物。向我们的工程菌株喂养不同的脂肪酸产生大麻素类似物,其在分子的一部分中具有修饰,已知其改变受体结合亲和力和效力。我们还证明了我们的生物系统可以通过简单的合成化学来补充,以进一步扩大可获得的化学空间。我们的工作为天然和非天然大麻素的生产提供了一个平台,可以对这些化合物进行更严格的研究,并可用于开发各种人类健康问题的治疗方法。