Дрожжи научились делать каннабиноиды

В том числе используемые только в медицинских целях

Максим Абдулаев, «Чердак»

Ученые создали штамм дрожжей, который синтезирует основные каннабиноиды, в том числе предшественники тетрагидроканнабинола – психоактивного вещества, отвечающего за характерный эффект употребления марихуаны, – и каннабидиола, вещества без психоактивного эффекта, но помогающего при эпилептических припадках.

Статья Luo et al. Complete biosynthesis of cannabinoids and their unnatural analogues in yeast опубликована в журнале Nature, пресс-релиз Yeast produce low-cost, high-quality cannabinoids – на сайте UC Berkeley – ВМ.

Конопля и ее продукты все шире легализуются в мире. Кроме Уругвая и Канады, производство, оборот и употребление марихуаны легальны как в медицинских, так и рекреационных целях, в 10 штатах США и округе Колумбия. В Нидерландах легально употребление и ограничены производство и оборот. В некоторых других странах декриминализовано употребление марихуаны, хотя хранение, производство и оборот преследуется по закону, – например, в Грузии.

Некоторые вещества, которые образуются в растениях конопли, имеют ценные медицинские свойства, например каннабидиол, который снижает частоту эпилептических припадков и имеет противовоспалительный эффект. В общем, вопрос масштабного и дешевого производства действующих веществ, которыми ценна конопля, стал важным. И здесь пригодились дрожжи.

Дрожжи часто используют для производства того, что им не свойственно. В микроскопические грибы вставляют гены, необходимые для создания цепочек ферментов, которые будут синтезировать нужный продукт, например инсулин. Использование генно-модифицированных дрожжей позволяет наладить промышленное производство нужных веществ, так как дрожжи – хорошо знакомый человеку, прирученный гриб, который уже несколько тысячелетий делает для него различные продукты (сбраживая сахара в этиловый спирт).

Ученым пришлось повозиться, чтобы заставить дрожжи сыграть роль конопли. Сначала они использовали гены ферментов самого каннабиса, перенесенные в дрожжи для того, чтобы те могли производить оливетоловую кислоту из сахара галактозы. Это им удалось, но дальше нужно было превратить оливетоловую кислоту в каннабигероловую кислоту – предшественника всех каннабиноидов. Фермент, который делает это в самой конопле, в дрожжах работать не хотел. Ученым пришлось перепробовать несколько похожих по функциям ферментов бактерий и хмеля (близкого родственника конопли) и порыться в базах расшифрованных транскриптомов самой конопли. Среди фрагментов ДНК каннабиса ученые и нашли ген прежде неизвестного фермента, который умел делать каннабигероловую кислоту и при этом работал в дрожжах.

Остальные гены конопли прижились хорошо, и ученые выстроили цепочку, которая от каннабигероловой кислоты привела к тетрагидроканнабиноловой и каннабидиоловой кислотам. Эти кислоты уже легко превращаются в ТГК и КБД на солнце и в тепле, даже «самотеком».

По мнению авторов исследования, производство чистых веществ с помощью дрожжей позволит лучше исследовать их и производить лекарственные (и нелекарственные) препараты более высокого качества на их основе. Кроме того, стоимость производства «конопляных грибов» ниже, чем обычной конопли.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru