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转基因酵母产生大麻素

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生产大麻素成分而不培养大麻?

加利福尼亚大学的研究人员已经在酵母中成功地在实验室中生产了大麻素成分。 生产大麻素而不增长大麻可能会让那些希望在未来将这些成分添加到其产品中的制药公司感兴趣。

通过攻击酵母的生物学,科学家们找到了制造大麻植物活性成分的方法。 操纵的微生物产生THC,CBD和大麻表兄弟,这些表亲很少见,也不太了解。

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)

如果你不得不选择一个喜欢的微生物,那么 酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)将是一个很好的候选人,更好地称为酿酒酵母,它将葡萄汁变成葡萄酒,谷物酱变成啤酒,面团变成面包。 近几十年来,科学家们 已经操纵了酵母的基因组 产生激素,如胰岛素和阿片类药物。 今天,他生产大麻素。

研究人员通过杰伊·基斯林,加州大学伯克利分校的化学工程与生物工程学教授的带领下,已经操纵修改,以产生两种最常见的大麻素,四氢大麻酚(THC)和大麻的遗传啤酒酵母(CBD)。 他们声称他们的方法也可以
产生能够产生其他天然大麻素的微生物以及全新的品种。 一些大麻素可用于治疗各种疾病,但需要更多的研究来区分炒作和医学现实。

这种技术是不是新的:经遗传修饰的酵母已被用于制造啤酒花,得到啤酒风味,白色的合成蛋,和风味巧克力甚至化学品。

经验

在周三公布的新研究中 自然,科学家们已经转移到了控制大麻植物的代谢途径的酵母已知的基因序列。 该结果可以转化糖半乳糖称为化学中间体和使用这些化学物质中的微生物,以合成cannabigérolique酸(CBGA),大麻素母亲谁可以变成其它几种化合物。 最后,每种酵母菌株将CBGa转化为不同的大麻素。

“产生THC的酵母是从产生的CBD的酵母不同,但它们仅由单个基因不同 - 它是其将CBGA CBD或THC后者基因”基斯林说。 “这项技术的好处是,你可以交换对一个罕见的大麻素。”

研究人员使用一种名为“合成生物学”的技术来鉴定一种名为CsPT4的酶。 利用这种酶并基于大麻植物的DNA分析,他们将生产大麻成分。

在这种情况下,研究小组给他们的酵母提供了一种来自大麻的基因,其中包含生产橄榄油酸的说明,橄榄油是THC或CBD的前体化合物。 他们还给了他们大麻基因,这些基因可以产生可以将奥利酸变成THC和CBD的酶。 因此,除了常规的基于半乳糖的饮食外,酵母还具备满足团队需求所需的一切。

该团队写道:“这些结果共同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。

大麻含有多种 100大麻素 不同,但大多数都比CBD和THC低得多, 有些甚至是未知数。 因为植物产生非常少量的稀有物质,所以它们的生产成本更高。 即使研究人员能够提取它们,这些化合物也常常被其最常见的表亲所污染。 酵母可以生产这些大麻素的更纯净版本,这将使稀有品种的价格达到与最受欢迎的品种相同的水平。 “这是生产所有当前认为大麻存在,以及那些不自然,并且未在任何生物体中发现大麻素类的平台,”基斯林说。 是什么让这些“不自然”? 通常,大麻植物在大麻素中加入一种名为己酸(人类用作廉价食品添加剂)的化学物质。 当Keasling团队在酵母的甜味饮食中添加各种化学物质时,基因工程微生物将这些物质代替己酸,从而产生了前所未有的新化合物。

将大麻素纳入事件

要发现潜在的医学应用需要更多的研究 - 科学家们已经在忙着研究最着名的大麻素的影响。

为了找到化合物的真正应用,研究人员必须测试大麻素如何影响人类。 这种新的生物合成方法可能无法解决这个问题。 “如果CBD或大麻素来自植物,或者它们是合成制成还是来自酵母,则无关紧要。 如果最终产品仍然是一种被禁止的物质,它不会增加的可访问性,“优思明赫德,医学伊坎学校的成瘾研究所在西奈山在纽约,尚未主任说:参加了这项新研究。

基斯林先生同意,尽管国家法律的宽松政策,对大麻的筛选试验联邦限制使其难以搜索 - “并没有解决这个问题,没有办法,只要法律不会修改过,“他说。 “但这种方法可以提供一些非常罕见的大麻素,你们永远无法从大麻中提取,因为它们的产量很少。 谁知道,其中一个可能比CBD或THC更好。“

不断发展的行业

无论它们是否有助于研究,酵母大麻素肯定会产生商业影响。 基斯林认为,他的方法可以在或低于农业生产大麻的成本产生大麻素。 他创办的公司Demetrix许可其新技术大学伯克利分校和开发商业化生产的大麻素。 他有很多竞争对手。 去年Librede和银杏Bioworks生物技术创业分别宣布从酵母生产CBD的和几百万美元,大麻公司克洛诺斯集团合作的专利。 杰夫ÜbersaxCEO Demetrix,估计大约有15 20其他公司为小厂大麻素转化酵母细胞进行竞争。

的目的 这项研究 是为了找到如何生产大麻素“无论大麻文化”; 换句话说,无需工厂即可获得收益。 有一个很大的优势,可以这样做:大麻目前使用的处方药像Epidiolex直接从工厂,在那里他们没有很高浓度的实际存在的。 如果可以人工生产相同的化合物,则可以更容易地将其扩大以制备处方药。

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