In moderne cannabisplanten worden de afzonderlijke werkzame stoffen THC, CBD en CBC geproduceerd door specifieke, gespecialiseerde enzymen. De Wageningse onderzoekers laten zien dat dit niet altijd zo is geweest. De gemeenschappelijke voorouder van deze enzymen kon meerdere cannabinoïden tegelijk produceren. Pas na genverdubbelingen in de evolutie van cannabis ontstonden enzymen die zich specialiseerden in de aanmaak van specifieke stoffen.
De onderzoekers gebruikten een techniek die ancestral sequence reconstruction heet. Daarmee kan – op basis van DNA van moderne planten – berekend worden hoe enzymen er miljoenen jaren geleden uitzagen. Die ‘oer-enzymen’ werden vervolgens in het lab nagemaakt en getest. Het onderzoek levert het eerste experimentele bewijs dat biosynthese van cannabinoïden als THC echt is ontstaan binnen een recente voorouder van cannabis en zich daarna stap voor stap heeft verfijnd.
De gereconstrueerde, ‘voorouderlijke’ enzymen blijken eenvoudiger te produceren in micro-organismen (bijvoorbeeld gistcellen) dan hun moderne tegenhangers. Dat is belangrijk, omdat cannabinoïden steeds vaker met behulp van biotechnologie worden gemaakt. “Wat ooit evolutionair ‘onaf’ was, blijkt nu juist heel bruikbaar. Deze voorouderlijke enzymen zijn namelijk robuuster en flexibeler dan hun nazaten en dat maakt ze erg aantrekkelijk als startpunt voor nieuwe toepassingen in de biotechnologie en farmacie,” zegt WUR-onderzoeker Robin van Velzen, die het onderzoek uitvoerde met zijn collega Cloé Villard.
Lees het hele bericht op de site van de Wageningen Universiteit.
