Pela primeira vez, biólogos definiram como que as células de cannabis produzem canabinóides (THC/CBD). Embora muitas empresas de biotecnologia estejam atualmente tentando projetar os canabinoides fora da planta em leveduras ou culturas de células, era amplamente desconhecido como a planta faz isso naturalmente. “Isso realmente ajuda a entender como as células dos tricomas de cannabis podem bombear grandes quantidades de tetrahidrocanabinol (THC) e terpenos – compostos que são tóxicos para as células vegetais em grandes quantidades – sem se envenenar”, comenta Dr Sam Livingston, líder de estudo e botânico, University of British Columbia. Este novo modelo pode informar abordagens de biologia sintética para a produção de canabinóides em leveduras, que são usadas rotineiramente em biotecnologia.
Durante séculos, os humanos cultivaram cannabis pelas propriedades farmacológicas que resultam do consumo de seus metabólitos especializados, principalmente CBD e terpenóides. Hoje, a produção no mercado global de cannabis de US$ 20 bilhões depende em grande parte da atividade biológica de pequenos aglomerados de células, chamados tricomas glandulares, encontrados principalmente nas flores da planta. O estudo publicado recentemente na Current Biology , revela os microambientes nos quais o THC é produzido e transportado em tricomas de cannabis e esclarece vários pontos críticos no caminho de produção de THC ou CBD dentro da célula.
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Entenda melhor
O Dr. Livingston e o co-autor Dr. Lacey Samuels usaram o congelamento rápido dos tricomas glandulares da cannabis para imobilizar as estruturas celulares da planta. Isso permitiu que eles investigassem os tricomas glandulares da cannabis usando microscópios eletrônicos que revelaram a estrutura celular no nível nano, mostrando que as células metabolicamente ativas na cannabis formam uma “supercélula” que atua como uma pequena biofábrica metabólica.
Até agora, as abordagens da biologia sintética se concentravam na otimização das enzimas responsáveis pela fabricação de THC/CBD; como construir uma fábrica com o maquinário mais eficiente para produzir o máximo de produto possível. No entanto, essas abordagens não desenvolveram uma maneira eficiente de mover substâncias intermediárias de uma enzima para outra, ou de dentro da célula para fora da célula, onde os produtos finais podem ser coletados. Esta pesquisa ajuda a definir as “rotas de envio” sub-celulares que a cannabis usa para criar uma área eficiente de matérias-primas para produtos finais sem acumular toxinas ou resíduos.
“Por mais de 40 anos, tudo o que pensávamos sobre as células da cannabis era impreciso porque era baseado em microscopia eletrônica datada”, diz o Dr. Samuels, biólogo de células vegetais. “Este trabalho define como as células de cannabis fazem o seu produto. É uma mudança de paradigma depois de muitos anos, produzindo uma nova visão da produção de canabinoides. Este trabalho tem sido desafiador, em parte devido à proibição legal e também pelo fato de não haver protocolo para o transformação genética da cannabis.”
Fonte:Universidade da Colúmbia Britânica
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