Investigadores del Instituto Salk han elaborado el mapa genético del cannabis más detallado hasta la fecha, analizando 193 genomas de diversas cepas. Este estudio pionero descubre una importante diversidad genética dentro de la especie del cannabis, sobre todo en genes relacionados con los cannabinoides y los ácidos grasos, y ofrece información sobre el papel de los cromosomas sexuales en la reproducción. Publicada en la revista Nature, esta investigación proporciona un valioso recurso para mejorar el cultivo del cannabis con fines medicinales, industriales y sostenibles.
El cannabis ha sido un cultivo vital durante más de 10.000 años, conocido por sus propiedades psicoactivas debidas al THC (tetrahidrocannabinol), así como por sus fibras, aceites y semillas. A pesar de su importancia histórica, el cannabis ha sido poco investigado, sobre todo tras décadas de restricciones legales en muchos países. Los recientes cambios legislativos en Estados Unidos en 2014 y 2018 han renovado el interés por el cultivo de cannabis para diversas aplicaciones, como la medicina y la producción de fibras.
El equipo de investigación del Salk colaboró con el CBD de Oregón, la Universidad Estatal de Oregón y el Instituto de Biotecnología HudsonAlpha para crear este completo atlas genético del cannabis. Sus hallazgos revelan que los genomas del cannabis presentan una extraordinaria diversidad, prestando especial atención a las vías de síntesis de cannabinoides y a las variaciones genómicas relacionadas con el metabolismo de los ácidos grasos.
El estudio pone de relieve las complejidades genéticas del cannabis, que es único entre las plantas porque tiene plantas masculinas y femeninas separadas. Esta distinción complica el análisis genético, pero el equipo de investigación utilizó una avanzada tecnología de secuenciación de lectura larga para superar estos retos. Los métodos tradicionales de secuenciación suelen pasar por alto información genética crítica, pero las técnicas de lectura larga capturan segmentos de ADN más grandes, revelando intrincadas estructuras y variaciones genéticas.
Entre las principales conclusiones del estudio se incluyen: - 23% de genes examinados estaban presentes en todos los genomas, mientras que 55% se encontraron en 95-99% de ellos. Mientras tanto, se identificaron 21% de genes en 5-94% de los genomas. - La investigación identificó variabilidad en genes relacionados con el metabolismo de los ácidos grasos y el crecimiento, lo que abre nuevas vías para la mejora selectiva destinada a potenciar los rasgos del cannabis. - En particular, los investigadores descubrieron variaciones estructurales en la vía biosintética de los ácidos grasos que afectan a la producción de tetrahidrocannabivarina (THCV), un cannabinoide conocido por sus posibles efectos energizantes.
Los datos genómicos del estudio indican que dos genes relacionados con la síntesis de cannabinoides, el THCAS y el CBDAS, se encuentran probablemente bajo presión selectiva debido a los esfuerzos de cultivo humanos centrados en aumentar los niveles de THC y CBD. Esta concentración en los genes cannabinoides ha dado lugar a una considerable variación genética entre las plantas de cannabis.
De cara al futuro, la investigación apunta a varias oportunidades para optimizar el cultivo del cannabis. Las diferencias observadas entre los genomas europeos y asiáticos sugieren la existencia de un antiguo pariente del cannabis en Asia, que podría proporcionar valiosos recursos genéticos para la cría de plantas de cannabis resistentes. Además, el estudio indica que las plantas de cannabis macho contienen genes que podrían mejorar el rendimiento de la descendencia, lo que sugiere que las prácticas actuales de cría podrían pasar por alto rasgos genéticos beneficiosos.
A medida que el mercado del cannabis sigue creciendo, este atlas genético proporciona un marco vital para que criadores e investigadores mejoren los cultivos de cannabis para usos sanitarios e industriales. El equipo del Instituto Salk prevé que su trabajo ayudará a liberar todo el potencial del cannabis como recurso para la fibra, el aceite de semillas y las aplicaciones medicinales, impulsando en última instancia la innovación en la industria del cannabis.
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