Язык Си для начинающих / #1 - Введение в язык Си
Một trong những trở ngại lớn nhất để đưa mọi người lên tàu bằng cần sa y tế là một số người don giống như cần sa. Ngay cả khi hợp pháp hóa trở nên phổ biến, cỏ dại vẫn còn một chặng đường dài trước khi nó hoàn toàn rũ bỏ tiếng xấu. Trong khi đó, những phát hiện của một Thiên nhiên nghiên cứu được công bố hôm thứ Tư có thể giúp làm cho cần sa trở nên hữu ích cho những người chưa từng thấy trong quá khứ. Bằng cách hack sinh học của nấm men, các nhà khoa học đã tìm ra cách tạo ra các hoạt chất cần sa. không có cây cần sa.
Nghiên cứu, dẫn đầu bởi Jay Keasling, Tiến sĩ, một giáo sư kỹ thuật hóa học và kỹ thuật sinh học của Đại học California, Berkeley, cho thấy nấm men có thể được biến đổi gen để tạo ra một số cannabinoids chính, các hợp chất hóa học có trong cần sa.
Các cannabinoids nổi tiếng nhất là THC, được biết đến với khả năng khiến người ta cao và CBD (cannabidiol), liên quan đến việc giảm đau và lo lắng. Các hợp chất này, và hàng chục cannabinoids khác được biết đến trong cây, dường như đóng vai trò khác nhau trong lợi ích trị liệu của cần sa y tế. Keasling và các đồng nghiệp cho thấy men có thể được sử dụng để sản xuất THCA ((9-tetrahydrocannabinolic) và CBDA (axit cannabidiolic), tiền chất hóa học của THC và CBD.
Kỹ thuật này không có gì mới: men biến đổi gen trước đây đã được sửa đổi để tạo ra hoa bia để truyền đạt hương vị bia, lòng trắng trứng tổng hợp và thậm chí cả hóa chất để tạo hương vị sô cô la. Các kỹ thuật chỉnh sửa gen như CRISPR / Cas9 có thể được sử dụng để đánh cắp các quy trình thông thường của nấm men để sản xuất các hợp chất bằng cách cho phép các nhà khoa học chèn một gen từ một sinh vật khác - thực hiện các hướng dẫn tạo ra một hóa chất khác nhau - vào bộ gen của nấm men. Khi các tế bào nấm men tiếp tục cuộc sống như bình thường, chúng tạo ra hóa chất mong muốn, sau đó các nhà khoa học có thể thu thập.
Trong trường hợp này, nhóm nghiên cứu đã cho men của họ Cần sa gen được tạo ra mang các hướng dẫn để sản xuất axit olivetolic, một hợp chất tiền thân của THC hoặc CBD. Họ cũng đã cho họ Cần sa các gen tạo ra các enzyme thực sự có thể biến axit olivetolic vào THC và CBD. Và vì vậy, cùng với chế độ ăn ổn định của đường galactose đơn giản, men có mọi thứ họ cần để thực hiện đấu thầu đội.
Cùng nhau, nhóm nghiên cứu viết, những kết quả này đặt nền tảng cho việc sản xuất quy mô lớn cả cannabinoids tự nhiên và tổng hợp, có thể cải thiện nghiên cứu dược lý vào các hợp chất này.
Quan điểm của nghiên cứu này là tìm ra cách sản xuất cannabinoids, độc lập với việc trồng cần sa; nói cách khác, để gặt hái những lợi ích của cần sa mà không cần cây. Có một nhược điểm lớn khi làm như vậy: Cannabinoids hiện được sử dụng cho các loại thuốc theo toa (như thuốc chống động kinh Epidiolex dựa trên CBD) có nguồn gốc trực tiếp từ nhà máy, nơi chúng thực sự tồn tại ở nồng độ rất cao. Nếu cùng một hợp chất có thể được sản xuất một cách nhân tạo, nó sẽ dễ dàng mở rộng quy mô hơn để sản xuất thuốc theo toa.
Và, tất nhiên, đối với công chúng bảo thủ cỏ dại, nó có thể dễ dàng hơn nhiều khi uống một viên thuốc có chứa hợp chất cần sa hơn là sử dụng cần sa. Theo cùng một cách mà các loại thuốc phiện có nguồn gốc từ cây thuốc phiện như codein và morphin thường được sử dụng làm thuốc nhưng giờ đây, điều cấm kỵ là tự mình trồng thuốc phiện, cánh cửa hiện đang mở cho các hóa chất như CBD và THC tồn tại và được sản xuất từ xa từ nhà máy bị hiểu lầm mà từ đó họ đến từ nơi đầu tiên.
Trừu tượng:
Cần sa sativa L. đã được trồng và sử dụng trên toàn cầu vì các đặc tính dược liệu của nó trong nhiều thiên niên kỷ. Một số cannabinoids, thành phần đặc trưng của Cần sa và các chất tương tự của chúng đã được nghiên cứu rộng rãi cho các ứng dụng y tế tiềm năng của chúng. Một số công thức cannabinoid đã được phê duyệt là thuốc theo toa ở một số quốc gia để điều trị một loạt các bệnh của con người. Tuy nhiên, nghiên cứu và sử dụng thuốc cannabinoids đã bị cản trở bởi lịch trình hợp pháp của Cần sa, sự phong phú thực vật thấp của gần như tất cả hàng chục loại cannabinoids đã biết và độ phức tạp về cấu trúc của chúng, làm hạn chế tổng hợp hóa học số lượng lớn. Ở đây chúng tôi báo cáo sự sinh tổng hợp hoàn toàn của axit cannabigerolic chính, axit Δ9-tetrahydrocannabinolic, axit cannabidiolic, axit n9- tetrahydrocannabivarinic và axit cannabidivarinic trong Saccharomyces cerevisiae, từ đường galactose đơn giản. Để thực hiện điều này, chúng tôi đã thiết kế con đường mevalonate tự nhiên để cung cấp một dòng cao geranyl pyrophosphate và giới thiệu một con đường sinh tổng hợp hexanoyl-CoA có nguồn gốc đa sinh vật. Chúng tôi cũng giới thiệu Cần sa các gen mã hóa các enzyme liên quan đến sinh tổng hợp axit olivetolic, cũng như gen cho một loại enzyme chưa được phát hiện trước đó với hoạt chất geranylpyrophosphate: olivetolate geranyltransferase và các gen cho các gen tổng hợp cannabinoid tương ứng. Hơn nữa, chúng tôi đã thiết lập một phương pháp sinh tổng hợp khai thác tính bừa bãi của một số gen con đường để tạo ra các chất tương tự cannabinoid. Cung cấp các axit béo khác nhau cho các chủng được thiết kế của chúng tôi mang lại các chất tương tự cannabinoid với sự điều chỉnh trong một phần của phân tử được biết là làm thay đổi ái lực và tiềm năng liên kết của thụ thể. Chúng tôi cũng chứng minh rằng hệ thống sinh học của chúng tôi có thể được bổ sung bằng hóa học tổng hợp đơn giản để tiếp tục mở rộng không gian hóa học có thể tiếp cận. Công trình của chúng tôi trình bày một nền tảng để sản xuất cannabinoids tự nhiên và không tự nhiên sẽ cho phép nghiên cứu nghiêm ngặt hơn các hợp chất này và có thể được sử dụng trong việc phát triển các phương pháp điều trị cho nhiều vấn đề sức khỏe của con người.