[Science] localisation du thc dans le cannabis

[Corium 23]

Hello à tous

voici un article intéressant sur la localisation du thc et autres cannabinoïdes dans les cellules du cannabis.

Pour rendre l'information la plus accessible aux non-anglophones, j'ai entrepris de traduire l'article (en apportant des corrections sur la base d'une google trad, faut pas rever non plus )

Seulement c'est un peu plus long que prévu et j'avais d'abord abandonné par flemme mais devant les échos positifs sur jab ^^ je reprends la tache en postant déja la première partie du boulot avec l'article dans sa version originale plus un début de correction.

Merci à tous ceux qui m'aideront dans la tache en me signalant les erreurs que j'aurais commises.

Merci aussi de me dire si ce genre d'informations vous intéresse

++ tout le monde

SOURCE
 

THC (tétrahydrocannabinol) accumulation dans les glandes de cannabis (Cannabaceae)

Paul G. Mahlberg et Kim Soo Eun, Département de biologie, Université de l'Indiana, Bloomington, IN USA, et Département de biologie, Université Konkuk, Séoul, Corée

INTRODUCTION

THC (delta 9-tétrahydrocannabinol) est connu pour être présent dans les plantes en fleurs de cannabis. Toutefois, son emplacement dans la plante et en particulier dans la cellule reste généralement moins connu. Nos études ont été dirigées pour déterminer ou sont localisés ces composés au niveau de la plante dans son ensemble ainsi qu'au niveau cellulaire, avec un objectif à long terme afin de déterminer "l'organelle" ou la membrane de la cellule dans leur synthèse. Il devrait également être possible d'identifier le gène responsable de la synthèse de ces composés, le THC, en particulier, et de moduler ce gène afin de développer des souches de cannabis sans THC, ou pas de cannabinoïdes. De telles souches seraient destinées à l'agriculture de chanvre.

La première phase de cette étude est de déterminer la localisation du THC dans la plante. Dans le cadre de ce programme nous avons entrepris un effort pour rassembler une collection de matériel génétique dans le monde entier avec différentes souches de la distribution qui sont utilisées dans la culture du chanvre au sens classique du terme avec aussi bien des graines que de l'huile de ces variétés et avec différents niveaux de THC. Nous avons utilisé ces souches pour des analyses de cannabinoïdes et leur distribution; ils serviront également comme source de matériel génétique pour de prochaines études.

Les objectifs de cette étude sont les suivants: a) pour déterminer où sont localisés les cannabinoïdes dans la plante, et dans quel tissu spécifique, pour déterminer où dans la cellule ou le tissu les cannabinoïdes sont localisés. Des études préliminaires montrent qu'il est dans la glande (ndlr trichome glandulaire). Historiquement, il a été rapporté qu'un mutant sans glande a été détecté à un moment donné, mais il est maintenant perdu. Si le THC est dans la glande et que des mutants sans glandes peuvent être produit, il devrait alors être possible de réduire sensiblement la teneur en THC de la plante. Une telle plante, avec une faible teneur en THC, serait une souche potentiellement importante pour l'industrie chanvrière.

MATÉRIELS ET MÉTHODES

Pour les études de localisation, une souche plus concentrée en THC (6%) était typiquement employée, bien que certaines phases de comparaison aient été faites entre une variété à faible teneur en THC ou de la fibre de chanvre, et une possédant un niveau intermédiaire de THC.

Les plantes ont été cultivées à partir de graines dans une serre. La floraison des plantes a été développé en les soumettant à des jours courts (8h d'éclairage/jour) en recouvrant d'un drap noir. Les plantes ont été maintenues dans un état végétatif en rallongeant la durée du jour à 16 heures ou plus grâce aux éclairages artificiels (Hammond et Mahlberg, 1973).

Les données sur les comparaisons morphologiques ont été obtenues à partir de populations de plus de 10 plantes maintenues dans des conditions spécifiques. Depuis que les plantes obtenues à partir des mêmes sources de semences ont été cultivées plusieurs fois sous ces conditions, nous avons eu plusieurs fois l'occasion d'examiner les caractéristiques morphologiques au cours de nos études. Ces caractéristiques examinées comportent la germination des semis, la morphologie des feuilles, les caractéristiques florales des deux sexes, pistil (femelle) et staminées (mâle), caractères individuels pendant la floraison, les glandes et les poils sur les feuilles et les bractées florales à tous les stades de développement (Hammond et Mahlberg, 1977, 1978; Kim et Mahlberg, 1991; Mahlberg, et al., 1984; Mahlberg et Kim, 1991, 1992).

La contenance en phénol des glandes et autres tissus ont été examinées par chromatographie sur couche mince (CCM), chromatographie en phase liquide gazeuse, la spectroscopie de masse (GC-MS) et spectrométrie de résonance magnétique nucléaire (RMN), et les terpènes ont été analysés par GC-MS (Hammond et Mahlberg, 1992, 1990, inédit).

Pour la chromatographie en phase gazeuse (GC) des échantillons pesés de matériel foliaire au même stade dans le développement chez différentes plantes, des échantillons pesés de bractée ou d'autres matériels florals à des stades similaires de développement, des ensembles du contenu des glandes ou seulement des sécrétions de la cavité non cellulaire de la glande ont été extraits à l'éther ou avec du chloroforme et évaporée à sec. Les échantillons ont été redissous dans une quantité donnée d'alcool absolu contenant l'étalon interne, l'androstènedione (1 mg/ml), et injecté sur la colonne GC. Les analyses ont été réalisées sur une imprimante Hewlett-Packard 5710A chromatographe équipée d'un détecteur à ionisation de flamme d'hydrogène et programmé de 200 à 240°C (2°C/min). De l'azote (20 ml/min) a été utilisé comme gaz porteur. Les temperature du port d'injection et du détecteur étaient respectivement de 250 et 300°C. Les colonnes de verre ont été emballés avec 3% OV-1 Supelcoport (80/100 mesh). Les données quantitatives ont été déterminées avec un intégrateur Hewlett-Packard (3380A) et les échantillons ont été comparés avec les normes cannabinoïdes obtenues de l'Institut national sur l'abus des drogues (Hemphill, accordeur et Mahlberg, 1980; Turner et Mahlberg, 1984; Turner, Hemphill et Mahlberg, 1980).

Toutes les tètes de glande ont été retirées individuellement de la surface des feuilles ou de la bractée sous une loupe binoculaire avec une micro-aiguille de tungstène et placées dans des flacons contenant du chloroforme pour extraire les cannabinoïdes. L'aiguille est rincée dans du chloroforme après la collecte de chaque glande pour éviter la contamination croisée entre les glandes collectées. Les échantillons de vingt et 100 glandes ont été recueillies pour différentes périodes d'échantillonnage et analysées par GC tel que décrit (Turner, Hemphill et Mahlberg, 1978).

Les contenus des cavités sécrétoires ont été obtenus par la micromanipulation de verre microcapillaires. Les bractées contenant de nombreuses glandes étaient montées sur un support spécial sous l'objectif d'un microscope. Les tubes microcapillaires, fabriqué avec un extracteur micropipette Knopf et le sol avec de la pâte de diamant pour une pointe hypodermiques, ont été montées dans un système modifié de manipulation Leitz sous un objectif de microscope pour sonder la cavité sécrétoire sans toucher ni endommager les cellules du disque. Les tubes microcapillaires avec le contenu des cavités sécrétoires ont été placés dans de petits tubes à essai rincé l'acétone contenant du solvant pour dissoudre le contenu et préparés ensuite pour l'analyse CG (Lanyon, Turner et Mahlberg, 1981; Turner, et Hemphill Mahlberg, 1978).

Pour la microscopie à balayage électronique, des bractées ou d'autres tissus ont été fixés dans une solution tamponnée de glutaraldéhyde, puis rincés dans une solution tampon et déshydratés passant d'une série éthanol à l'acétone et séché au point critique. Les échantillons ont ensuite été montés sur des porte-échantillons et examiné à 20 kV avec un microscope électronique à balayage Cambridge 250 (SEM) (Hammond et Mahlberg, 1973).

Pour la microscopie électronique à transmission (MET), des bractées avec des glandes ont été préparées par cryofixation-cryosubstitution haute pression pour la propriété anticorps du THC. Ces tissus ont été fixés sous cryo-conditions à la glutaraldéhyde, seul ou dans le glutaraldéhyde et le tétroxyde d'osmium, noyés dans la résine, sectionné et traités avec la sonde anticorps, colorés et examinés sous un TEM à 60 kV. Les anticorps monoclonaux pour le THC, obtenus auprès de Roche Diagnostic Systems, ont été préparé dans une ascite souris normalement utilisée pour le dépistage des abus de drogues chez humains. Nous l'avons mis au point un électron comme sonde microscopique. Les sections Anticorps articles ont été visualisées pour le THC avec la protéine-A liée de particules d'or (20-nm pour Jannsen, Belgique). Contrôles inclus coupes traitées avec l'anticorps seul, ou traités avec la protéine A-or seul (Kim et Mahlberg, 1997a). Pour les études de TEM de développement, des bractées à différents stades de développement ont été fixés à la glutaraldéhyde, post-fixé dans le tétroxyde d'osmium et noyés dans la résine. Les coupes fines ont été colorées par le citrate de plomb et examinées à 60 kV (Kim et Mahlberg, 1991, 1995, 1997b; Mahlberg et Kim, 1991, 1992).

RÉSULTATS ET DISCUSSION

Les cannabinoïdes et THC
Dans cette étude, nous allons examiner deux types parmi plusieurs glandes du cannabis, les formes sessiles et pétiolées. En plus de cela, il y a des poils sur la surface de la plante. Dans notre commentaire, nous feront référence aux cannabinoïdes comme catégorie générale et specialisée de composés synthétisés par le cannabis. Les cannabinoïdes sont des dimères en ce sens qu'ils sont formés par assemblage de terpènes et de précurseurs du phénol ©.

Schéma 1 (ci-dessus). voie cannabinoïde. Les cannabinoïdes représentent un dimère constitué d'un terpène et un composant de phénol. Cannabigerol (GBC) est le premier composant de la voie. Il subit une transformation chimique pour former soit cannabichromene (CBC), ou cannabidiol (CBD). Delta 9-tétrahydrocannabinol (THC) est dérivé de la CDB.

Les cannabinoïdes incluent ces formes les plus abondante:

THC, delta 9-tétrahydrocannabinol

CBD, le cannabidiol

CBC, cannabichromene

GBC, cannabigerol

Un autre cannabinoïde, le cannabinol (CBN), est formé à partir du THC et peut être détecté dans certaines souches végétales. En règle générale, le THC, CBD, CBC et CBG sont produits ensemble dans des proportions différentes dans les diverses souches. Dans les souches à fibres, CBD / CBC sont en fortes concentrations tandis que le THC est à une faible teneur; dans les souches pour la drogue, la teneur en THC est élevée et les taux de CDB / CBC sont faibles. Un domaine important à étudier concerne l'apparition sur la plante d'un précurseur potentiel pour la formation des cannabinoïdes et où la synthèse se produit dans la cellule.

Répartition et types de glandes

Les glandes recouvrent entièrement les surfaces supérieures au dessus du sol des deux pieds femelles (femelle) et staminées (mâles), mais sont plus abondantes sur les bractées des plantes femelles (Fig. 1).



Figure 1. (Ci-dessus) Glandes sessiles et pétiolés en dessous d'une bractée. Les poils sont aussi présents sur les bractées. x35.

Figure 2. (Ci-dessus). Glande pétiolées montrant grosse tête (étoile) et la zone d'abscission à la base de la tête de la glande (flèche). Les glandes sessiles sont évidents dans le fond avec une partie de poil. X300.

Légende pour tous les illustrations: C, cuticules; D, cellule de disque; P, plastes; S, matériel sécrétoire; T, cavité sécrétoire; V, vésicule; W, paroi cellulaire du disque.

Il existe deux types de glandes actives dans la sécrétion de cannabinoïdes sur les plantes femelles (fig. 1, 2):

a. Capitatum sessiles - le plus courant qui se rencontre sur les tiges, les feuilles et les bractées.

b. Capitatum pétiolées - se développe seulement après la formation des fleurs, et se rencontre surtout sur les bractées des fleurs et des semences. Les deux types sont présents sur la bractée sous-tendant la semence, mais certains facteurs qui stimulent la floraison stimulent aussi le développement de la tige liée à cette glande. Ainsi, cette glande a évolué du type sessile.

Une zone d'abscission se développe à la base de la tête où les cellules stipe attachées aux cellules du disque résultent de l'abscission des glandes arrivées à maturation (Fig. 2, flèche).

Cannabinoïdes, y compris le THC, composition des glandes

a. Effet de la position et la saison sur le contenu de la glande.

Nous avons analysé les deux types de glandes pour leur composition en cannabinoïdes. Toutes les glandes (20) ont été retirées des bractées et des feuilles de la même plante afin de comparer leur contenu. Ils ont été extraits et analysées pour les cannabinoïdes (tableau 1).

Nous avons aussi séparé ces même glandes selon qu'ils se trouvaient sur une veine ou bien une zone non-veineuse. Les résultats ont montré que les trichomes glandulaires pédonculées positionnés sur une veine de la bractée contenait plus de THC, environ 20 fois plus, que les trichomes sessiles positionnés sur la veine d' une feuille. De même, les trichomes glandulaires situés sur une zone non-veineuse contenaient beaucoup plus de THC que les glandes sessiles d'une zone foliaire non veineuse.

Étonnamment, même les trichomes glanduaires d'une bractée voyaient leur concentration en THC varier entre la veine et la zone non-veineuse. Nous avons également trouvé que les trichomes sessiles possédaient les mêmes variations de concentrations entre la veine et des zones non-veineuse de la feuille.

Ce tableau montre deux intervalles au cours de l'année, Octobre et Décembre, au cours desquels nous avons comparé les taux de THC dans les trichomes. Les comparaisons d'analyse du mois d'octobre avec décembre ont montré de nouveau que les trichomes glandulaires contenaient considérablement plus de THC que les trichomes sessiles. Pour les deux types cependant, les trichomes de la veine ont démontrés un taux moindre que ceux de la zone non-veineuse. Fait intéressant, le niveau de THC peut diminuer jusqu'à un niveau non détectable dans les trichomes(ceux des veines de la feuille).

Dans des analyses similaires de ces glandes sur d'autres souches nous avons trouvé le même modèle, mais les niveaux de cannabinoïdes dans les trichomes glandulaires n'étaient pas aussi élevés que pour cette souche. Dans cette variété, le prélèvement d'échantillon a été répété au cours de mois de Mars suivant, et de nouveau, les trichomes glandulaires sur la bractée affichaient des concentrations plus élevées en THC que les trichomes sessiles sur la feuille. Ainsi, un modèle reproductible semble se produire dans la plante dans laquelle les trichomes glandulaires contiennent généralement une plus grande quantité de THC que les trichomes sessiles.

b. Effet de l'âge sur le contenu des glandes cannabinoïdes

Nous avons également examiné le contenu cannabinoïde du trichome glandulaire avec l'age afin de mesurer les principales composantes cannabinoïdes, ceci à la fois dans les variétés cultivées pour la fibre et celle pour la production de drogue (tableau 2). Les trichomes, examinés sous microscope, peuvent être classés en fonction de leurs phases de sécrétion selon la couleur de leur contenu. Les trichomes les plus actif dans la sécrétion (adultes) sont en apparence translucides, les trichomes âgés sont de couleur jaune en apparence et ceux en sénescences sont de couleur brune. Les trichomes adultes étaient ceux qui avait les plus fort taux de leurs cannabinoïdes majeur, à la fois sur les variétés à fibre et les souches de pour la drogue. Les trichomes sénescents possédaient de faibles niveaux de cannabinoïdes. La concentration de certains composants, comme le CBD dans les souches pour la drogue, peut être si faible qu'il n'était pas détectable dans notre analyse; il en va de même pour le THC et CBN des la variétés cultivées pour la fibre de chanvre. Nous ne savons pas ce que deviennent les cannabinoïdes durant le processus de vieillissement, mais nous suggérons qu'il soit possible qu'ils se volatilisent dans l'atmosphère avec les terpènes dans les trichomes, comme il est indiqué plus loin dans ce rapport. Néanmoins, ce phénomène de contenu altéré dans les trichomes au cours du vieillissement devrait être étudié pour obtenir une compréhension plus complète du processus de sécrétion des cannabinoïdes dans la cellule.



Tableau 2. (Ci-dessus) Cannabinoide contenus dans les trichomes glandulaires d'âges différents.

C. Contenu de la cavité sécrétrice

La glande est constituée de cellules disques avec leur cytoplasme et d'un intervalle non-cellulaire de cavité sécrétoire. Nous avons examiné le contenu de cette cavité sécrétoire spécifiquement afin de déterminer si des cannabinoïdes se produisaient en elle. Avec des pipettes microcapillaires nous avons uniquement retiré le contenu de la cavité sécrétoire sans endommager les cellules du disque. Les données montrent que les cannabinoïdes sont abondants dans cette cavité (tableau 3). Chaque glande contient en moyenne 61 nanogrammes de cannabinoïdes. Cette souche était une forme de chanvre à teneur en CBD. Dans ces analyses chaque échantillon comprenait le contenu d'environ 100 glandes ou plus. Certains échantillons représentaient des bractées de longueurs différentes, allant de 4 à 9 mm, cette dernière étant la taille à maturité. Les échantillons de bractées de petitess taille, 4 mm., a montrée une variation de la teneur en cannabinoïdes par la glande, mais certains ont montré la plus forte teneur (échantillons 12 et 16) tandis que d'autres ont montré une faible teneur (échantillon 7). De même, des échantillons de bractées de grandes taille ont montrés une teneur relativement élevée (échantillon 6) ainsi que de faibles teneurs (échantillons 1 et 2). Certains échantillons ont également montré des ratios différents pour le CBD et le THC même si le taux global de cannabinoïdes était élevé (comparer les échantillons 12 et 16).



Tableau 3. Cannabinoides contenus dans les cavités sécrétoires des glandes des trichomes pétiolés d'une souche de chanvre montrant une teneur moyenne en cannabinoïdes.

Bien que ces différences puissent être attendues dans des échantillons biologiques, il souligne également que le composant cellulaire qui synthétise les cannabinoïdes ne peut pas les synthétiser dans un rapport constant au cours du développement d'un organe.

Résumé:

a) Les glandes des trichomes pétiolées contenaient plus de THC (et de cannabinoïdes au total) que les glandes des trichomes sessiles.

la quantité de THC et de cannabinoïdes en général, peut dans les deux types de glandes varier au cours de l'année et diminuer jusqu'à un niveau très faible.

c) Les cannabinoïdes se réduisent avec le vieillissement des glandes.

d) Les cannabinoïdes se produisent dans la cavité sécrétoire de la glande.

Lieu des cannabinoïdes dans la glande

A. Développement de la glande.

Pour les deux types de glandes agrandit une des cellules épidermiques et se divise plusieurs fois pour former une couche de cellules disque sur un stipe court sur l'épiderme de la feuille ou de la bractée (Diagr. 2).



Diagramme 2. (Ci-dessus). Représentation de la glande sécrétrice d'âge mûr. cellules du disque, attaché à la feuille ou de la bractée par les cellules et les cellules basales stipe (ci-dessous stipe), mur fibrillaire communiqué la matrice dans la cavité sécrétoire où elle contribue à l'épaississement de la paroi sous-cutanée (mur) au cours de l'élargissement de la cavité sécrétoire. Plastes (P) dans les cellules du disque produisent des sécrétions qui s'accumulent membrane plasmique à l'extérieur, passer à travers la paroi cellulaire comme des zones hyalines pour former des vésicules de sécrétion (L) dans la cavité sécrétoire. Vésicules en contact avec subcuticulaire contenu communiqué mur pour contribuer à la croissance de la cuticule au cours de l'élargissement de la cavité sécrétoire. THC se produit dans les murs, la matrice et d'autres contenus fibrillaire entourant les vésicules, mais pas dans les vésicules; peu de THC est présent dans les cellules du disque. Nucleus = noir; vacuole = V; vésicules = L; plastes = P; = réticulum endoplasmique ER.

La paroi externe des cellules du disque se divise tangentiellement à ouvrir une cavité intrawall dans le haut de la surface de la glande entière. Cela augmente les sécrétions cavité sont accumulés dans le (Fig. 3).


Figure 3. Section où la cavité sécrétoire rejoint disque cellule montrant la cuticule et la paroi sous-cutanée, des vésicules de sécrétion dans la cavité, les sécrétions dans la cellule juste au-dessous du disque de la paroi de la cellule de disque qui la sépare de la cavité sécrétoire. Bar = 0,5 microns.
La partie extérieure de la paroi reste associé à la cuticule pour former la paroi sous-cutanée, la partie intérieure reste associée aux cellules du disque. Tant les cuticules et d'augmenter l'épaisseur sous-cutanée mur que de l'élargissement de la cavité de sécrétion et, par conséquent, des précurseurs pour la croissance doivent être présents dans la cavité de sécrétion. Les sécrétions des vésicules sont évidents dans la cavité sécrétoire. Note les vésicules sont semblables en densité (grisaille) aux sécrétions gris dans la cellule du disque. Le mécanisme qui contrôle l'épaississement de la cuticule et la paroi sous-cutanée sont pas encore connus.

B. rôle de sécrétion des cellules du disque

Il est pertinent d'examiner l'organisation des cellules du disque parce que tous les contenus dans cette cavité doit être dérivées des cellules du disque. Les cannabinoïdes, ou de leurs précurseurs, sont des sécrétions de ces cellules. Un autre groupe important de composés sécrétés sont les terpènes (monoterpènes et sesquiterpènes). Monoterpenes sont les plus abondantes des deux. Terpènes composent les huiles essentielles », ils contribuent à l'odeur de la plante, et sont de nature collante, comme il ressort quand on touche la plante. Différentes combinaisons de terpènes dans les différentes souches de contribuer à l'odeur des différences entre les souches. Cannabinoïdes, et du THC, sont inodores à la plupart des êtres humains.




Figure 4. Portion de la glande montrant les cellules du disque, chacun possédant lipoplasts nombreuses. Portion de la cavité sécrétoire est évident. Matrice fibrillaire s'est séparé de la paroi (flèche). Bar = 0.5μm.
Le niveau des cellules disque contient une cellule typique de compléter, y compris un gros noyau, plastes, les mitochondries, le réticulum endoplastic et des ribosomes abondants, ainsi que des vacuoles (Diagr. 2; Fig. 4). Plastes, cependant, représente la composante unique de ces cellules. Ils sont interprétés comme une source, peut-être la principale source, des sécrétions dans la cavité. Plastes se diviser et deviennent très nombreux dans les cellules du disque. Plastes forme une composante centrale inhabituelle, appelé le réticulé corps, provenant de thylakoïdes (fig. 4, 5). Cet organe se compose de thylakoïdes fusionnés en un faisceau tubulaire de zones claires et sombres dans un arrangement hexagonal. Ce grand corps est un peu comme un corps prolamellaires qui se forme dans les chloroplastes lorsque les plantes sont cultivées dans l'obscurité parce qu'il a une configuration réseau similaire à un organisme prolamellaires. Mais c'est la différence d'un corps prolamellaires en ce qu'il persiste à la fois la lumière et l'obscurité, et il ne contribue pas à la formation des membranes grana comme le fait le corps prolamellaires.

 

Figure 5. présence de la sécrétion Lipoplast montrant sur sa surface et de la région où la sécrétion rejoint le corps réticulé (flèche). Bar = 0,2 microns.
La réticulée corps a été associée à l'activité sécrétoire. quantités Chambre de sécrétions accumulées sur la surface de la plastes, et étaient en continuité avec la zone de lumière dans le corps réticulé (fig. 5). L'association de la masse sécrétée par la zone de lumière sur la surface du plaste appuyé une interprétation selon laquelle le corps réticulé contribue à la synthèse de ces sécrétions (Fig. 5, flèche). Ces sécrétions sont visibles sur presque tous les plastes et peuvent devenir trop volumineux pour entourer un plaste, tel qu'il apparaît dans un microscope électronique. Ces sécrétions sont plus ou moins rondes en apparence dans ces sections, mais sans doute sphérique en trois dimensions; car ils sont huileuse dans la composition, ils forment des masses sphériques dans le milieu aqueux de la cellule. Ces sécrétions sont interprétés comme des terpènes; plastes dans d'autres usines sont déclarés à produire des terpènes.

Figure 6. membrane plasmique près Lipoplast (flèche). Portion de la sécrétion en contact avec et en passant à travers la membrane plasmatique (flèche). Il s'accumule entre la membrane et la paroi cellulaire. Bar = 0,1 microns.
Les sécrétions à la surface de plastes peut être observée en contact avec la membrane plasmique (fig. 5, 6). De même, les autres quantités de sécrétions de même densité, mais pas en contact avec un plaste d'une lame mince, ont été observées en contact avec la membrane plasmique (fig. 3, 7).

 

Figure 7. Sécrétions (zones petite lumière dans le mur) apparaît comme une vésicule (V) dans la cavité sécrétoire (T). Matrice fibrillaire (flèche) semble être sorti de la paroi dans la cavité sécrétoire. Dans la cellule du disque, les sécrétions sont évidents dans le cytoplasme adjacent à la membrane plasmique et à la surface de lipoplasts. Bar = 0,2 microns.

Sécrétions dans la cavité sécrétoire

Sécrétions en quelque sorte à travers la membrane plasmique et accumulés dans l'espace compris entre la membrane plasmique et la paroi cellulaire (Fig. 6, flèche et S). Sécrétions par la suite passé à travers la paroi cellulaire, souvent sous la forme de petites zones de lumière dans le mur (fig. 3, 5, 6).

Sécrétions émergé dans la cavité de sécrétion que les plus petites accumulations sur la surface du mur face à la cavité (fig. 3). Petites vésicules gris, partiellement encastré dans le mur, à l'ouest et au bas à gauche de la grande vésicule (V), près de l'angle »de la cavité sécrétoire. Ils ont la même densité de gris que les sécrétions dans la cellule du disque (Fig. 6). Il semble que le matériau passant à travers la paroi accumulés dans des vésicules élargie sur la surface du mur face à la cavité sécrétoire. Comme vésicules sortir de la cavité ils sont devenus entouré d'une surface d'environ Ω fonction de l'épaisseur d'une membrane typique (fig. 3, 7).

Les vésicules sont libérés de la surface du mur de regrouper dans la cavité sécrétoire (Fig. 8). Ces vésicules sont transportées à la surface de la paroi sous-cutanée, où certains d'entre eux sortent leur contenu dans le mur (Fig. 8, flèche courbe). Le contenu a également déplacé à travers la paroi sous-cutanée à la cuticule, où le contenu assistée par un épaississement de la cuticule (fig. 3, 8). Le contour irrégulier de la surface interne de la cuticule foncé extensions fibre comme dans la cuticule, est dérivé de la fusion des quantités de matières vésiculeuse du porc avec sa fonction de surface environnantes.

Figure 8. Gaine extérieure de la cavité de sécrétion de la cuticule se compose et le mur sous-cutanée. Vésicules (zones claires) sont évidents dans le mur subcuticulaire (flèche courbe). Vésicules et fibrillaire de la matrice sont évidentes dans la cavité. Bar = 0,1 microns.
Matrice fibrillaire est libéré de la surface de la paroi dans la cavité sécrétoire. Cette matrice est évident à ce mur, ainsi que dans la cavité de sécrétion (fig. 4 arrow, 7 flèche). La matrice fibrillaire est transporté vers le mur où il devient sous-cutanée constituée contribuant ainsi à l'épaississement de ce mur. Les mécanismes qui contrôlent le dépôt de matrice fibrillaire dans le mur sous-cutanée, ainsi que le dépôt de matières vésiculeuse du porc dans le mur sous-cutanée et la cuticule, restent à étudier. Étant donné que les sites de dépôt sont très éloignés de l'origine de ces matériaux, nous supposons que le mécanisme de contrôle réside en quelque sorte dans la cavité non-cellulaires de sécrétion.

Résumé:

a) Les plastes produire une quantité importante de sécrétions qui sont libérés de leur surface de passer à travers la membrane plasmique et la paroi extérieure dans la cavité sécrétoire.

Les sécrétions s'accumulent dans la cavité de sécrétion de vésicules de sécrétion dont le contenu contribue à l'épaississement de la cuticule.

c) Les composés volatils des vésicules de sécrétion peuvent se volatiliser dans l'atmosphère et contribuent odeur des plantes.

d) matériel fibrillaire de la matrice et d'autres libérés de la surface du mur entourent les vésicules de sécrétion d'une fonction de surface de composition inconnue encore.

Matrice fibrillaire contribue à l'épaississement de la paroi sous-cutanée.

Localisation de THC dans la glande

Bien que les cannabinoïdes ont été détectés dans le contenu isolé de la cavité sécrétoire, nous ne savons pas encore si elles se produisent dans les cellules du disque. En outre, nous ne savons pas encore où ils sont dans la cavité sécrétoire: dans ou autour des vésicules, ou ailleurs dans la cavité.

Pour cette phase de l'étude des glandes fraîches ont été gelés par cryofixation haute pression, puis fixée (tués) par cryosubstitution pour empêcher le mouvement de THC dans la glande pendant le processus de fixation. Nous avons préparé un anticorps monoclonal pour le THC comme une sonde en attachant des particules d'or de façon à ce qu'il serait visible au microscope électronique. Ensuite, les lames minces des glandes ont été traités par la sonde d'anticorps, les anticorps se joindre à n'importe quel THC dans le tissu. Au microscope électronique, nous verrons l'électron des particules d'or dense, plus dense des points noirs, où l'anticorps est fixé au THC.

En examinant les tissus, nous constatons que le THC, comme indiqué par l'emplacement des particules d'or, est présent dans la paroi cellulaire face de la cavité sécrétoire (W), et dans la paroi sous-cutanée (grande flèche) en vertu de la cuticule (Fig. 9) . Elle est également présente dans la matrice fibrillaire d'être libéré dans la cavité de la paroi cellulaire du disque (flèche). Il a été le long de la fonctionnalité de surface (flèche petite) entourant les vésicules de sécrétion importante dans la cavité. Il a également été dans la cuticule (flèche).

Figure 9. (Ci-dessus) Sites de l'accumulation de THC sont évidents comme des points noirs représentant de l'or fixé à l'anticorps de THC. THC est présent dans la paroi cellulaire du disque (W), mur sous-cutanée (grande flèche), ainsi que les caractéristiques de surface autour des vésicules dans la cavité (tête de flèche de petite taille), dans la matrice fibrillaire d'être libéré de la paroi cellulaire du disque (flèche) et dans le cuticule (flèche). Aucune particule étaient évidents en dehors de la glande. Bar = 0,2 microns. Figure 10. Le THC est abondante le long de la caractéristiques de la surface (flèche) des vésicules nombreuses dans la cavité de sécrétion, mais absent du contenu dans les vésicules. Lorsque la fonction de la surface d'une vésicule est sectionné en vue de la surface, le THC apparaît sur toute la surface. Bar = 0,1 microns.

Au fond de la cavité nous constatons, encore une fois, que le THC a été associée à la fonction de surface autour des vésicules de sécrétion de nombreuses, mais ce n'était pas à l'intérieur des vésicules (Fig. 10 flèches). Quelques vésicules ont été coupés avec leur caractéristique de surface en vue plane (aspect légèrement gris), et des grains d'or sont associées à la zone de la fonctionnalité de surface. Le contenu de ces vésicules (espace libre), sans doute, sont les monoterpènes (matériaux lipidique).

Étonnamment, il n'est pas dans le cytoplasme des cellules du disque (Fig. 9). Nous l'avons détecté que le long de la membrane plasmique et la paroi de la cellule bon disque. Seul un grain occasionnel a été détecté dans le cytoplasme, soit plus d'un plaste, mitochondrie ou ou parmi les ribosomes. Si les cannabinoïdes sont synthétisées dans le cytoplasme des cellules du disque, il devrait y avoir des particules d'or en abondance dans les sites de la synthèse et l'accumulation de THC.

Dans d'autres cellules, les cellules épidermiques, le THC était présent dans le mur, mais en plus petites quantités que dans les murs de la cellule de disque. Peu de particules d'or ont été dans le cytoplasme ou les vacuoles des cellules d'autres.

Contrôles inclus coupes traitées avec l'anticorps seul, ou traités avec la protéine A-or seul. Contrôles ne présentaient aucun anticorps dans la paroi cellulaire du disque, autour des vésicules, sous-cutanée dans la paroi ou dans la cuticule. Aucun anticorps a été détecté à l'extérieur des cellules.

site possible de la synthèse des cannabinoïdes

Nos études contribuent plusieurs pièces du puzzle de l'endroit où les cannabinoïdes sont synthétisés, mais nous manquons d'informations définitives sur le site précis de leur formation. Les données de la sonde d'anticorps montrant qu'ils ne sont pas évidentes dans le cytoplasme des cellules du disque suggèrent qu'elles peuvent être formés dans ou en dehors de la surface de la membrane plasmique. Un modèle de travail pour l'étude continue sur leur synthèse est incorporée dans le schéma 3.




Diagramme 3. (Gauche) Représentation de la glande illustrant le processus de localisation possible des cannabinoïdes dans la cavité sécrétoire. Un glucoside phénolique est transporté dans une cellule du disque et stockées sous forme de phénol libre dans la vacuole. Terpène est synthétisée par le plaste spécialisés, lipoplast, dans les cellules du disque. Ces précurseurs, terpènes et les phénols, réagissent pour former à la surface de cannabinoïdes membrane plasmique ou dans le mur de quoi ils apparaissent dans la cavité de sécrétion.

Tel que décrit dans la voie cannabinoïde, ces composés dimériques composé de terpènes et les composés phénoliques. L'abondante activité sécrétoire de la cellule de disque plastes, et sachant que cet organite ne synthétiser des terpènes, suggère qu'elles contribuent le composant de terpène. Notre détection, dans les études antérieures, de phénol abondantes dans les glandes ensemble, et les connaissances qui s'accumulent dans les phénols vacuoles des cellules, suggère que cette fonction cellulaire peuvent contribuer le composant phénol. Les phénols sont transportés dans la plante comme glycosides et, lorsqu'ils deviennent localisées dans une vacuole des cellules, ils s'y accumulent sur la dissociation de la fraction de sucre qui renvoie vers le cytoplasme des cellules.

Nous émettons l'hypothèse que les terpènes et les phénols, lorsqu'elles sont libérées de leurs sources respectives, s'accumulent à la membrane plasmique et la paroi cellulaire interphase lorsque des enzymes dimériser ces composés dans les cannabinoïdes. Il est nécessaire de déterminer les enzymes impliquées dans la synthèse des cannabinoïdes. Une telle enzyme, le cas échéant, peuvent être préparées comme une sonde anticorps qui peuvent être utilisés pour identifier plus précisément le lieu de cannabinoïdes, et de THC, la synthèse. Glandes représenter des structures uniques, et peuvent être utilisés pour élargir notre compréhension de la synthèse des cannabinoïdes et de l'aide dans nos efforts pour réduire la teneur en cannabinoïdes de variétés de cannabis pour la production de chanvre industriel.

CONCLUSIONS

1. Le THC accumulé en abondance dans la cavité sécrétoire où il a été associé à: a): des parois cellulaires), des éléments à la surface des vésicules de sécrétion, c) du matériel fibrillaire libéré de la paroi cellulaire du disque, et d) de la cuticule. Il n'a pas été associée avec le contenu des vésicules de sécrétion. L'association du THC avec des composants structurels, en particulier le mur, fibrillaire de la matrice et fonctionnalité de surface des vésicules, suggère qu'il peut être chimiquement lié à eux plutôt que d'être libre dans la cavité. Si le THC et autres cannabinoïdes sont liés à des composants dans la cavité, leur présence et le mouvement peut exiger une source d'énergie dans la cavité. Des études complémentaires sont nécessaires pour déterminer leur statut lié ou libre.

2. Peu ou pas de THC a été détecté dans le cytoplasme des cellules du disque. Ceci suggère que les terpènes et les précurseurs du phénol, qui doit avoir lieu dans les cellules du disque à un certain intervalle de temps, peuvent former des cannabinoïdes à la surface de la membrane plasmique, ou dans la paroi cellulaire face de la cavité sécrétoire.

3. Certains THC était présent dans les parois cellulaires d'autres cellules. Les gènes pour la synthèse des cannabinoïdes sont présents dans toutes les cellules de la plante, mais les tissus autres que les glandes produisent de faibles niveaux de ces composés.

4. la Réduction ou l'élimination des glandes par des procédures de mutation permettra de réduire considérablement la quantité de THC dans la plante. Cependant, la voie cannabinoïde de synthèse est contrôlée génétiquement: les glandes sont spécialisées dans la synthèse de niveaux élevés de cannabinoïdes. Ainsi, une plante dépourvue de trichomes on peut s'attendre à synthétiser de très faibles niveaux de cannabinoïdes. Nous ne savons pas le rôle des cannabinoïdes dans les glandes. Ils peuvent être impliqués dans un processus de «protection», ou un autre rôle. L'absence de glandes peuvent ou ne peuvent pas modifier le rôle fonctionnel. Depuis que d'autres cellules synthétisent également ces composés, à des niveaux très bas, la quantité peut être suffisante pour exercer le rôle fonctionnel. Par conséquent, un mutant dépourvu de trichomes devrait servir notre but de réduire la concentration en THC pour l'utilisation de ces souches dans l'industrie du chanvre.

REMERCIEMENTS

This study was supported with stipends from the Korean Ministry of Education through Research Funds, 97-BSRI-4441 (ESK) and the Indiana University Faculty Research Program (PGM). We appreciate the generous gift of THC antibody provided by Roche Diagnostic Systems, NJ. Drug Enforcement Administration registration number PI00433113 (PGM).

 

REFERENCES

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[THCDAM 0]

Salut!

Merci pour ces infos, très interressant.

[Invité BreedingGeneticPro]

super article !!

 

et bravo pour la traduction !!!!! t'as du faire preuve de patience avec google trad !! Bravo, bon boulot !!

[caine 24]

beau travail!

 

continue comme ça amigo

 

j'en traduis un moi même en ce moment donc pas trop la motiv' de participer à celui ci pour l'instant (trop scientifique), j'essaierais de me taper une relecture quand j'aurais le temps si tu veux...

 

cordialement,

 

caine

[arnould 8]

Salut,

 

Un énorme merci !

[Invité]

Yo

 

Je lirais après, mais juste un gros GG pour ce pavé de trad

[Jahroide 10]

Y'a encore pas mal de passages illisibles, moulinés par la traduction qui ont rendu la lecture chaotique, mais ce qui en réchappé était intéréssant