Sirr minilliklər boyu qlobal əhəmiyyətli bir məhsul olmuşdur. Bu gün ən yaxşı psixoaktiv kannabinoid THC (tetrahidrokannabinol) üçün marixuana kimi tanınsa da, tarixən sirr 10.000 ildən artıqdır ki, toxum yağı, tekstil və qida təmin edən insan sivilizasiyasının təməl daşı olmuşdur. Bu gün sirr kifayət qədər öyrənilməmiş və kifayət qədər istifadə olunmayan mənbə olaraq qalır, lakin 2014 və 2018-ci illərdə qəbul edilmiş ABŞ qanunvericiliyi dərman, taxıl və lif tətbiqləri üçün sirr məhsulunun inkişafını yenidən gücləndirdi.

Salk İnstitutunun tədqiqatçıları bu günə qədər sirrin ən əhatəli, yüksək keyfiyyətli və ətraflı genetik atlasını yaratmışlar. Komanda 193 müxtəlif sirr genomunu (genetik məlumatların bütün dəstini) təhlil edərək, bu təməl kənd təsərrüfatı növlərinin misli görünməmiş müxtəlifliyi, mürəkkəbliyi və istifadə edilməmiş fürsəti aşkar etdi. Bu əlamətdar nailiyyət Oreqon CBD, Oreqon Dövlət Universiteti və HudsonAlpha Biotexnologiya İnstitutu ilə çoxillik əməkdaşlığın nəticəsi idi.

28 may 2025-ci ildə Nature jurnalında dərc edilən tapıntılar sirr əsaslı kənd təsərrüfatı, tibb və sənayedə transformativ irəliləyişlər üçün zəmin yaratdı.

“Cannabis Yer üzündəki ən qeyri-adi bitkilərdən biridir. Ən azı son 10 000 ildə dərman, qida, toxum yağı və lif mənbəyi kimi qlobal əhəmiyyətinə baxmayaraq, o, əsasən bir əsrlik qanuni məhdudiyyətlərə görə müasir dövrün ən az inkişaf etmiş əsas məhsullarından biri olaraq qalır” dedi Salkda tədqiqatın baş müəllifi və tədqiqat professoru Todd Maykl.

“Komandamız 200-ə yaxın müxtəlif sirr genomunu təhlil edərək bu günə qədər bitkinin ən tam genetik xəritəsini və ya pangenomunu yaratdı və bu heyrətamiz bitkinin bütün potensialını yenicə görməyə başladığımızı göstərdi.

“Eyni qanuni məhdudiyyətlər yeraltı yetişdirmə inqilabına təkan verdi və sirrlərin kimya fabriki kimi gücünü ortaya qoydu. Bu yeni genomik planla biz kənd təsərrüfatı, tibb və biotexnologiyada yeni birləşmələri və xüsusiyyətləri açmaq üçün müasir yetişdirmə üsulunu tətbiq edə bilərik.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1748583985&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-cannabis-pangenome-reveals-potential-medicinal.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSJdLFsiQ2hyb21pdW0iLCIxMzcuMC43MTUxLjU1Il0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1748583985405&bpp=3&bdt=206&idt=-M&shv=r20250528&mjsv=m202505220101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748583873%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748583873%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748583873%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=999933822760&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2178&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95353387%2C95360391%2C95361624%2C95362176&oid=2&pvsid=5086233000546906&tmod=422077717&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=147

Ümumi məlumat: Kenevir kimyəvi güc mərkəzi kimi

Kenevir kimi də tanınan cannabis sativa Asiyadan gələn çiçəkli bitkidir. Kenevir, toxuculuq üçün güclü liflər istehsal etmək qabiliyyəti və ya yüksək miqdarda kannabinoidlər istehsal edən azsaylı bitkilərdən biri olmasından irəli gələn dərman keyfiyyətləri kimi bəşər tarixi ərzində onu görkəmli məhsula çevirən bir çox unikal xüsusiyyətlərə malikdir. Bu gün novatorlar sirr yağının kanola və ya soya ilə rəqabət apara biləcəyini və ya sirr törəmələrinin hətta təyyarə yanacağına davamlı alternativ kimi istifadə oluna biləcəyini təklif edirlər.

Cannabis kimyəvi güc mərkəzidir. Terpenlər və kannabinoidlər, bitkinin yırtıcılardan qorunmaq üçün hazırladığı kiçik kimyəvi maddələr kimi quru çəki ilə 30% -dən çox istehsal edə bilər, lakin insanlar əhval-ruhiyyəni dəyişdirmək üçün istifadə edirlər. Terpenlər bizi meyvələrə və çiçəklərə cəlb edən incə aromalar yaradır, kannabinoidlər isə insan orqanizmi ilə qarşılıqlı əlaqədə olur və bir çox müalicəvi xüsusiyyətlər verir.

Bir kannabinoid, qeyri-psixodelik kannabidiol (CBD), “Charlotte’s Web” ştammının epileptik tutmaları müalicə etmək üçün istifadə edildiyi zaman ictimaiyyətin sirr haqqında fikirlərini genişləndirdi. CBD, tetrahidrokannabinol (THC) və 100-dən çox zəif öyrənilmiş kannabinoidlər ağrı, artrit, ürəkbulanma, astma, depressiya və narahatlıq da daxil olmaqla müxtəlif xəstəliklərin müalicəsində istifadə edilmişdir.

Əsas odur ki, bu selektiv yetişdirmənin sirrin genomik müxtəlifliyinə təsiri sirr olaraq qalır. Bu sirri həll etmək çətin oldu, çünki sirr mürəkkəb bir genoma malikdir .

Birincisi, sirr ayrı-ayrı bitkilərdə fərqli qadın və kişi cinsinə malik olan bitkilərin 5%-dən az hissəsi arasındadır. İkincisi, sirr genomlarında çoxlu transpozisiya olunan elementlər var ki, bunlar genom ətrafında “atlana” bilən və buna görə də izlənilməsi çətin olan DNT-nin təkrarlanan uzantılarıdır.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Əsas kəşflər: Yeni və təəccüblü dərəcədə müxtəlif genetik nümunələr

Elm adamları, DNT zəncirləri boyunca əsas cütləri yaratmaq üçün DNT-nin qoşa spiralında birləşən nuklein turşularının modellərini müəyyən etmək üçün ardıcıllıq adlı texnologiyadan istifadə edirlər. Ənənəvi qısa oxunan ardıcıllıq üsulları DNT-ni parça-parça, eyni anda bir neçə yüz əsas cütü tədqiq etmək üçün parçalayır. Daha yeni uzun müddət oxunan ardıcıllıq üsulları eyni anda minlərlə əsas cütü tuta bilər.

“Qısa oxunan ardıcıllıq texnologiyaları ilə kəşf edə biləcəyiniz şeylər üçün məhdudiyyətlər var, çünki genomun mürəkkəb bölgələrinə, xüsusən də təkrarlanan DNT ardıcıllığına baxarkən bu qısa genetik çıxarışları heç bir mənalı şəkildə bir-birinə bağlamaq mümkün deyil” deyir birinci müəllif Lillian Padgitt-Cobb, Michael’s laboratoriyasında postdoktoral tədqiqatçı.

“Biz pangenom kontekstində miqyasda bu uzun müddət oxunan texnologiyadan istifadə edən ilklərdənik və bununla da, sirr bitkilərində əlverişli xüsusiyyətlərin yetişdirilməsi ilə bağlı son oyun qərarlarını məlumatlandıra bilən struktur dəyişikliyi və gen sifarişi ilə bağlı bütün bu anlayışlar gəlir.”

Tədqiqat uzun müddət oxunan sekvensiyadan istifadə edən ilk tədqiqatçı deyil – əslində, Maykl özü 2018-ci ildə uzun müddət oxunan sekvensiyadan istifadə edərək sirrin xromosom səviyyəli genomunu yaradan ilk tədqiqatçı idi ki, bu da kannabinoidlərin sintez olunduğu kompleks genetik arxitekturanı ortaya qoydu və Charlotteptis anti-epileptikasının arxasında çoxalma tarixini izah etdi.

Bu yeni tədqiqatın fərqləndiyi yer onun tamlığıdır. O, hələ də ən çox genomu ehtiva edir və cinsi xromosomları ehtiva edən ilk və müvafiq olaraq haplotip həllinə sahib olan ilkdir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=3984658916&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1748583985&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-cannabis-pangenome-reveals-potential-medicinal.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSJdLFsiQ2hyb21pdW0iLCIxMzcuMC43MTUxLjU1Il0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1748583985405&bpp=1&bdt=206&idt=-M&shv=r20250528&mjsv=m202505220101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748583873%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748583873%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748583873%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0%2C750x280&nras=1&correlator=999933822760&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=4535&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95353387%2C95360391%2C95361624%2C95362176&oid=2&pvsid=5086233000546906&tmod=422077717&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=2&fsb=1&dtd=152

Cannabis diploid bitkidir. Bu o deməkdir ki, insanlar kimi o, biri erkək bitkidən, digəri isə dişi bitkidən miras qalmış iki xromosom dəstini ehtiva edir.

Bu günə qədər nəşr olunan genomların əksəriyyəti haplotip həlli kimi tanınan yalnız bir xromosomu deşifrə edə bilsə də, komanda hər iki sirr xromosom dəstini həll etdi. Hər iki xromosom dəstinə baxaraq, tədqiqatçılar görünməmiş miqdarda genetik variasiya aşkar etdilər – bəlkə də insanlardan 20 dəfə çox.

“Bu haplotip həlli ilə,” Padgitt-Cobb izah edir, “biz ana bitkilərdən yalnız birindən miras qalana baxa və bu bitkinin çoxalmasını və mənşəyini anlamağa başlaya bilərik.”

Komandanın araşdırması 193 ümumi genomu toplamaq üçün dünyanın hər yerindən 144 müxtəlif sirr bitkisinin genomlarını topladı, bunlardan 181-i əvvəllər heç vaxt kataloqlaşdırılmamışdı. Hər iki xromosom dəsti araşdırılan hər bir bitki iki genom toplusu istehsal etdiyi üçün genom cəmi bu haplotip həlli sayəsində bitki cəmindən çoxdur. Kollektiv olaraq, bu çoxlu genomlar pangenomu təşkil edir və bu, sirr növlərinin genetik müxtəlifliyinin tam ölçüsünü başa düşmək üçün təhlil edilmişdir.

Toplanmış genomların yüksək keyfiyyəti tədqiqatçılara əvvəllər görünməmiş genetik nümunələri, o cümlədən kannabinoid sintezindən məsul olan genlərin arxitekturasını həll etməyə və cinsi xromosomları daxil etməklə, sirr Y xromosomlarına ilk baxışdan keçməyə imkan verdi.

Onların ilk kəşfi növlər daxilində gözlənilməz müxtəlifliyin olması idi. Pangenomda genlərin 23%-i hər bir genomda tapıldı, 55%-i demək olar ki, universal idi (genomların 95%-99%-də müşahidə olunur), 21%-i genomların 5%-94%-i arasında idi və 1%-dən azı tamamilə unikal idi. Ən universal genlərdən bəziləri kannabinoidlər istehsal edənlər idi.

Kannabinoid genləri genomlar arasında ardıcıl olsa da, yağ turşularının metabolizması, böyüməsi və müdafiəsi ilə əlaqəli genlər deyildi. Bu dəyişən genlər istifadə olunmamış yetişdirmə hovuzudur və onların seçmə yetişdirilməsi də sirri sahədə daha möhkəm edə bilər və ya mövcud toxum yağları arasında rəqib etmək üçün çətənə yağının qida tərkibini yaxşılaşdıra bilər.

Xüsusilə, tədqiqat qrupu yağ turşusunun biosintetik yolunda struktur dəyişikliyinin qeyri-psixoaktiv, enerji verici təsirləri ilə diqqəti cəlb edən nadir varin tipli kannabinoid olan tetrahidrokannabivarinin (THCV) istehsalına kömək etdiyini aşkar etdi.

Pangenomda kannabinoid genlərinə daha yaxından baxaraq, tədqiqatçılar iki genin, THCAS və CBDAS-ın, THC və CBD məzmunu üçün insan yönümlü yetişdirmənin güclü seçici təzyiqi altında olduğu qənaətinə gəldilər. Əhəmiyyətli odur ki, onlar kannabinoid genlərinin köçürülə bilən elementlərdə yerləşdiyini tapdılar. Bu “atlanan” transpozisiya elementlərinin içərisində genlər üçün seçmə şəkildə yetişdirilməsi, öz növbəsində, sirr bitkiləri arasında böyük müxtəliflik yaratdı.

İrəliyə baxmaq: Sağlamlıq və sənaye üçün bitkilərin optimallaşdırılması

Tədqiqatçılar kənd təsərrüfatının optimallaşdırılması üçün maraqlı hədəflər də müəyyən ediblər. Birincisi, Avropa və Asiya genomları arasındakı fərqlərə baxaraq, Asiyada bir yerdə kəşf edilməyi gözləyən qədim sirr qohumunun olması qənaətinə gəldilər. Bu vəhşi qohumun özünəməxsus ekoloji tarixi ilə bağlı yeni genetik uyğunlaşmalar olacaq və bu, onu daha davamlı bitkilər olan sirr bitkilərinin yetişdirilməsi üçün zəngin məlumatlara çevirəcəkdir.

Nəhayət, cinsi xromosomlara dair yeni kəşf, daha yaxşı performans göstərən nəsillər yetişdirmək üçün istifadə edilə bilən yalnız “ata” bitkilərində mövcud olan genlərin olduğunu ortaya qoydu. Müasir marixuana yetişdirilməsi “feminizasiyadan” istifadə edir, burada fermerlər dişi bitkini Y xromosomunu tamamilə keçərək erkək çiçəklər yaratmağa vadar edirlər.

Bu yeni tapıntılar göstərir ki, yetişdirmə proqramlarında bu kənara çıxan kişi genomlarında kodlanmış dəyərli genetik müxtəliflik və xüsusiyyət potensialı yoxdur. Əsl erkək bitkilərin yetişdirmə strategiyalarına daxil edilməsi, nəzərdən qaçırılmış genetik qazancları aça və məhsulun yaxşılaşdırılması imkanlarını genişləndirə bilər.

“Son 10 il ərzində seleksiyaçılar məhsuldarlıq əldə etmək və sirri iqtisadi cəhətdən sərfəli məhsula çevirmək üçün layiqli iş görüblər” dedi Mayklın laboratoriyasında doktoranturadan sonrakı tədqiqatçı, birinci müəllif Rayan Linç.

“Orada bazar marağı olduqda, heyvandarlıq səylərini istiqamətləndirə biləcək sirr genomlarına dair bu yeni anlayışlarla birləşərək, çətənə və çətənə yağlarının həm insan sağlamlığında, həm də sənaye tətbiqlərində həqiqətən inkişaf etdiyini görə bilərəm.”

Qısa müddətdə komanda ümid edir ki, pangenom dünya üzrə tədqiqatçılar üçün becərmə strategiyaları haqqında məlumatlandırmaq və istifadə etmək üçün dinamik bir mənbə rolunu oynayacaq, lif, toxum yağı və dərman üçün yetişdirilən qiymətli çox istifadəli məhsul kimi sirrin istifadə olunmamış potensialını reallaşdırmağa kömək edəcək.

Daha çox məlumat: Ryan C. Lynch et al, vəhşi mozaika sirr pangenomunda evli kannabinoid sintazaları, Təbiət (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09065-0

Jurnal məlumatı: Təbiət 

Salk İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir