大麻并不总是产生 THC,一项新研究表明进化是如何解决的

古代酶揭示了进化如何塑造大麻化学,以及科学家如何利用它。

来源:ZME科学

大麻并不是通过单一、优雅的分子笔触进化出 THC 的。

相反,植物似乎是通过化学“实验”、复制有用的基因,并慢慢将混乱的过程提炼成我们今天所认识的精确的大麻素装配线,才偶然走向了这一目标。根据瓦赫宁根大学研究中心的一项新研究,人们所熟悉的化合物 THC(四氢大麻酚)、CBD(大麻二酚)和 CBC(大麻色素)就是从这样一个生化即兴的进化时期出现的。

通过复活早已灭绝的酶并在实验室中对其进行测试,研究人员重建了大麻如何获得制造其标志性分子(包括那些能让人兴奋的分子)的能力。这是大麻素生物合成如何在大麻谱系中起源和多样化的第一个实验证据。

结果还暗示了一些意想不到的事情:这些酶的最古老版本可能比它们高度专业化的后代更适合现代生物技术。

当大麻酶不选边站时

在活的大麻植物中,大麻素的生产看起来很整齐。不同的酶负责不同的工作。其中一种主要生产 THC 的前体。另一个重点是 CBD。第三个通向 CBC。

但进化很少是从整洁的系统开始的。

瓦赫宁根团队表明,最早参与大麻素生物合成的大麻特异性酶是一位多面手。它不是生产单一产品,而是立即将相同的起始分子转化为几种不同的大麻酸。

该起始分子被称为 CBGA,有时被称为“大麻素母体”。现代酶将其推向狭窄的化学路径。祖先的酶却没有。它生成了混合物:THCA、CBDA 和 CBCA 在一起。

从深层时间重建酶

为了揭开这段历史,研究人员使用了祖先序列重建技术,这种技术可以让科学家从现代 DNA 中推断出古代蛋白质。

复制基因,发明化学