Las técnicas moleculares orientadas al mundo del Cannabis sativa

Las técnicas moleculares orientadas al mundo del C. sativa.

Las técnicas moleculares hacen referencia al análisis de organismos basado en el ADN. En el ADN se encuentran codificadas las instrucciones de construcción de los organismos y su análisis permite obtener información acerca de los mismos con la única limitación del conocimiento que la ciencia tenga sobre el genoma de ese organismo. Esta información se encuentra en cada una de sus células y desde los primeros momentos de vida del organismo, por lo que puede obtenerse información sobre las características del organismo antes de que dichas características se hayan desarrollado y empleando tan solo unas cuantas células.


Desde hace aproximadamente 30 años estas técnicas se han empleado para predecir la aparición de enfermedades, la identificación de personas, la realización de pruebas de filiación y un largo etcétera. En España, la prueba genética más extendida es el sexado de aves, mediante la cual los criadores pueden conocer el sexo de los animales desde el nacimiento de los mismos mediante el análisis de una pluma, una gota de sangre o un fragmento de cáscara de huevo por un precio que ronda los 5 €. Decenas de miles de aves son sexadas mediante esta técnica todos los años sólo en nuestro país.
AndDNA es una joven empresa que basa su actividad en el análisis de ADN. Además de otras áreas de actividad, ha desarrollado una serie de servicios orientados al mundo del Cannabis sativa. Estos servicios pretenden proporcionar a los amantes del cannabis una serie de herramientas que les permitan obtener de sus plantas una información que hasta el momento les estaba vetada.
AndDNA utiliza la información presente en la bibliografía científica y en las bases de datos para desarrollar dichos servicios. Además realiza actividades de I+D encaminadas a obtener nuevas servicios que sean demandados por sus clientes. Es la colaboración con los clientes, que en muchos casos proporcionan el material biológico necesario para dichas investigaciones, lo que permite aumentar el número de servicios.
Actualmente AndDNA ofrece en su página web tres servicios orientados al mundo del C. sativa: Sexado de plantas, detección de virus y detección de la presencia de alelos THC/CBD sintasas. Además están en fase de desarrollo dos servicios adicionales: Caracterización de alelos THC/CBD sintasa e identificación varietal de plantas mediante microsatélites.


Sexado de plantas.

El conocimiento temprano del sexo de las plantas de Cannabis es un factor crítico, pues solamente los ejemplares hembra desarrollarán la capacidad de producir los alcaloides que confieren a C. sativa sus propiedades.
El sexo de las plantas de C. sativa depende de la presencia o ausencia del cromosoma masculino Y. Se trata del mismo sistema de diferenciación sexual que se da en los mamíferos, incluido el hombre. Este sistema de determinación sexual es poco común en el reino vegetal, pues tan sólo lo utilizan 19 especies de plantas (de un total aproximado de medio millón de especies).

El uso de las técnicas moleculares permite detectar la presencia o ausencia de los cromosomas sexuales X e Y de una planta determinada, y por tanto identificar el sexo de la misma.


Esta técnica permite identificar el sexo de la planta desde una edad muy temprana, pues bastan unos milímetros cuadrados de superficie foliar para realizarla, evitando la necesidad de crecer las plantas hasta la edad adulta o de hacer esquejes y someterlos a un fotoperiodo inductor de floración para averiguar el sexo de la planta madre. Todo lo cual supone una reducción considerable de los gastos asociados a la superficie y materiales de cultivo y mano de obra.
El sexado de plantas permite utilizar semilla regular con la seguridad de que todas nuestras plantas adultas serán hembras y facilita que los criadores puedan desarrollar sus propias variedades, acordes a sus gustos, y puedan determinar el sexo de los plantones a un precio asequible.

Detección de la presencia de alelos THC/CBD sintasas.

Los dos principales canabinoides, tetrahidrocannabinol y cannabidiol son producidos por las enzimas THC sintasa y CBD sintasa a partir de su precursor químico el cannabigerol. Estas enzimas son codificadas por genes muy similares.



En función de la presencia o ausencia de dichas enzimas las plantas pueden clasificarse en cuatro tipos:


Tipo I: Mayoritariamente productora de THC.
Tipo II: Productora de THC y CBD.
Tipo III: Mayoritariamente productora de CBD.
Tipo IV: Mayoritariamente productora de CBG.


No existe plantas exclusivamente productoras de THC o de CBD porque  las enzimas THC sintasa y CBD sintasa son muy parecidas, y ambas tienen una producción residual del otro canabinoide. No obstante, para la producción de cannabis para usos médicos es de gran importancia que no se superen los límites legales de THC. Esto puede asegurarse si las plantas cultivadas son de los tipos III y IV. Pues las plantas que carecen de THC sintasa producen THC a niveles inferiores a los legales. Así mismo en el caso de cannabis para usos lúdicos podremos seleccionar plantas de los tipos I y II.
Mediante esta técnica podemos saber a cual de los cuatro tipos químicos pertenece una determinada planta y por tanto prever cuales serán los canabinoides que producirá en su madurez; o también seleccionar, dentro de la descendencia de un cruce, las plantas hijas que tienen el tipo químico que estamos buscando.

Caracterización y marcaje de alelos THC/CBD sintasa.

Existe una familia completa de variantes diferentes de los genes THC y CBD sintasas (alelos). Cada uno de estos alelos presenta diferencias que afectan a su capacidad para metabolizar el precursor CBG y transformarlo en THC o CBD. Cada planta porta en su genoma un mínimo de dos de estos alelos. La suma de sus capacidades metabólicas determina cual será el destino final del precursor CBG.
O lo que es lo mismo, en función del acervo genético de la planta, las enzimas CBD sintasa y THC sintasa tendrán una capacidad sintética diferente. Así, una planta con una enzima THC sintasa muy activa y una CBD sintasa poco activa sintetizará predominantemente THC, y viceversa.
Aunque en muchos casos se desconoce la capacidad de estos alelos, en otros casos esta es conocida. Por ejemplo, en las plantas que portan el alelo THC sintasa 1/3 en solitario tan solo una pequeña porción del CBG es metabolizado a THC. Por el contrario, otros alelos de THC sintasa (por ejemplo el alelo 1/1) son capaces de metabolizar hasta un 98% del CBG en THC. Lo mismo puede aplicarse a los alelos de la CBD sintasa.
El análisis de caracterización y marcaje de los alelos THC/CBD sintasa permite identificar qué alelos porta la planta y rastrear si dichos alelos son heredados por la descendencia o por el contrario se pierden durante los cruces, lo cual nos permite seleccionar aquellas plantas con combinaciones de alelos THC/CBD sintasa que tengan las características que más nos interesen. Es esta una técnica novedosa que aporta una herramienta para la realización del trabajo de selección de nuevas variedades con criterios científicos.

Identificación de variedades de C. sativa mediante microsatélites.

Los microsatélites son pequeños fragmentos de ADN que varían ligeramente en tamaño entre unos individuos y otros. Esta variabilidad hace que no haya dos individuos que tengan la misma combinación de tamaño de microsatélites (excepto en el caso de los gemelos o clones).



Esta característica ha sido empleada en el campo de la ciencia forense para, mediante el análisis de un número de microsatélites suficiente, establecer el denominado “perfil genético” que resulta único para cada persona y que, como todos los marcadores genéticos, no varía con la edad y está presente en cada una de las células del individuo. Es esta técnica, la que permite identificar a un criminal mediante el análisis de un pelo o cualquier otro resto biológico encontrado en una escena de crimen.
De la misma forma que esta técnica puede emplearse para identificar un individuo, puede utilizarse para identificar a que variedad pertenece una planta o un fragmento de una planta.
En AndDNA estamos desarrollando una base de datos de perfiles genéticos de variedades de C.sativa con el objetivo de ofrecer a nuestros clientes un servicio que permita identificar a que variedad pertenece una planta desconocida. Este servicio puede ser además de utilidad a la hora de realizar controles de calidad en programas de desarrollo de nuevas variedades.


Dr. José Redondo Nevado.
AndDNA Laboratorio de análisis molecular.
Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo., Tlf: 693016736, www.anddna.es

 

No permitido el acceso a menores de edad.

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