Researchers smoke out the genes that give cannabis its kick

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For pot to gain the vast popularity it’s achieved, it had to go viral.

Now teams of Canadian and U.S. scientists have located the genes responsible for cannabis’s sought-after kick — genes that had been hidden to researchers amid vast stretches of the “junk” DNA deposited in the plant’s genome by viruses during its evolution.

The discovery will make it much easier to manipulate the levels of intoxicating THC and medicinal CBD contained in the plant to suit varied customer preferences in the newly legalized Canadian market, the researchers say.

“You can only manipulate a gene when you know where it is located,” says Harm van Bakel, one of the key research contributors. “And you also need to know something about the rest of the sequencing in the genome so that you can uniquely target the gene of interest and not be sidetracked by … other things that look similar,” says van Bakel, a genomic expert at the Icahn School of Medicine at Mount Sinai in New York City.

The chemical makeup of the genes that produce THC and CBD — the plant’s two main cannabinoids — had been known to scientists for decades. Researchers had previously isolated the RNA those genes created — the molecules that actually manufacture the active cannabinoid components.

It’s not unusual for the genome of any species — humans included — to be peppered with DNA from viruses. Indeed, 70 to 75 per cent of the DNA of marijuana and hemp plants — which share a common ancestor — is derived from retrovirus sources, says Tim Hughes, a molecular geneticist at the University of Toronto’s Donnelly Centre for Cellular and Biomolecular Research.(This is fine)

Retroviruses — such as HIV — are able to insert their DNA into the genomes of other species, says Hughes, who was another key member of the study team.

“Humans, plants, virtually all organisms have something like this,” says Hughes, adding about half the human genome traces back to viral sources. (Good)

But the viral DNA in cannabis did much more than hide the genes from prying scientists. It likely helped create them, Hughes says. He says the random genetic rearrangements that produced the active forms of THC and CBD in the formerly inert plant would likely not have occurred had the genes not been surrounded by the viral DNA.

Hughes says cellular mechanisms that would normally keep genetic order can be foiled by the lengthy and repeated sequences of the surrounding, viral DNA. And instead of maintaining the genes in their original form, the faulty mechanisms would have rearranged their sequencing to produce the current genetic configurations.

The machinery “that’s normally responsible for keeping things tidy and organized gets confused when it sees multiple copies of the same thing, and it makes mistakes,” Hughes says. “That is almost certainly what has happened” with the THC and CBD genes, he says.

The study, an early version of which which was released online this month by the journal Genome Research, also showed:

  • Definitively that THC and CBD are produced by separate genes;
  • The existence of another active gene that produces a product known as cannabichromone, or CBC, which can have both medicinal and slightly intoxicating effects in humans;
  • The location of a gene that helps determine the potency of different cannabis strains.

Hughes says another one reason the genes had eluded scientists was the plant’s illegal status.

“Until the last couple of years it’s been extremely difficult to work with it legally,” he says. “The repercussions of being caught with a huge number of marijuana strains in order to do genetic experiments … nobody would risk that.”

Van Bakel says Canada’s Oct. 17 legalization will make the country a hotbed for research on the plant and its effects. But he says locating the THC and CBD genes — on the plant’s sixth chromosome — was facilitated by improved genetic scanning technology.

He says the latest scanners can capture tens of thousands of the base pairs that make up the twisting DNA molecule; older technology could sequence only a few hundred at a time.

Ironically, while it is fairly well understood how THC and CBD affect humans, it’s not known what the genes that produce them do for the plant itself, Hughes says.

He says research will likely now focus on locating the genes that create the components that give different strains of cannabis their distinctive tastes and smells.

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Joseph Hall is a Toronto-based reporter covering cannabis. Reach him on email: gjhall@thestar.ca

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BMW M850i, un coupé aux gènes sportifs

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ESSAI – Avec la Série 8, BMW sort de son cadre bourgeois pour suivre les traces de la Porsche 911, la référence en matière de sportivité.

Distendus depuis quelques années par l’explosion de la gamme de SUV qui comptera bientôt sept modèles, le développement d’une famille de véhicules écologiques abrités sous la marque BMW i et d’une offre de monospaces, les ressorts de la sportivité de la marque munichoise retrouvent des couleurs avec l’apparition d’une Série 8. Avec la première du nom arrêtée voici près de vingt ans après une carrière en demi-teinte, le nouveau modèle ne partage qu’un rôle d’ambassadeur. Pour le reste, la Série 8 s’inscrit dans la lignée de la M1.

Derrière le volant bardé de boutons, les compteurs BMW ont cédé leur place à un affichage numérique prenant la forme de deux demi-octogones.
Derrière le volant bardé de boutons, les compteurs BMW ont cédé leur place à un affichage numérique prenant la forme de deux demi-octogones. www.daniel-kraus.com

Comme la fameuse berlinette née il y a quarante ans, le nouveau coupé soutient le retour de BMW en compétition dans la catégorie GT des courses d’endurance. C’est ainsi que ce véhicule, qui succède à la Série 6, est plus proche d’une Porsche 911 que d’une Mercedes Classe S Coupé. Un positionnement qui a conditionné quelques choix techniques. Si la Série 8 aura droit, comme son prédécesseur, à des déclinaisons Cabriolet et Gran Coupé dans le courant de l’année, ses dimensions ont été revues à la baisse. Quelques millimètres en moins en longueur et en hauteur et en plus en largeur ont suffi à modifier l’allure d’un coupé qui a quitté le cercle des GT luxueuses pour s’inviter dans le clan des sportives.

Sans perdre en élégance, les volumes sont plus musclés et anticipent un virage stylistique en cours chez BMW. La calandre à double haricot devient bombée, les optiques à LED sont étirées et peuvent se convertir à la technologie laser (+ 1 700 €), les flancs sont creusés, le capot plongeant semble vouloir mordre l’asphalte.

Le traitement de l'arrière évoque le coupé hybride rechargeable i8.
Le traitement de l’arrière évoque le coupé hybride rechargeable i8. www.daniel-kraus.com

Quant à l’arrière très fuyant, il évoque la i8 et pourrait laisser croire à la présence d’un hayon. C’est sans doute moins pratique, la Série 8 reste fidèle à la malle classique surmontée ici d’un imposant becquet. Elle donne accès à un coffre de 420 litres qui pourra être étendu en basculant les dossiers des sièges. C’est bon à savoir: un vélo de course tient allongé. Par contre, les deux places arrière moulées dans le cuir sont vraiment de dépannage en raison d’une garde au toit inférieure de 55 mm par rapport à la Série 6.

La Série 8 innove avec un système multimédia qui offre une variété de possibilité de pilotage : molette, écran tactile, commande vocale et commandes gestuelles

À l’avant, on retrouve l’immuable agencement cher à BMW avec la console centrale orientée vers le conducteur et la fameuse molette iDrive commandant la circulation dans la tablette. Il suffit de presser le bouton-démarreur pour constater que la révolution sourd aussi à Munich. La Série 8 innove avec un système multimédia qui offre une variété de possibilité de pilotage: molette, écran tactile, commande vocale et commandes gestuelles. Ces dernières s’enrichissent de nouvelles fonctionnalités tel que l’appairage du smartphone. Derrière le volant bardé de boutons, les compteurs BMW ont cédé leur place à un affichage numérique prenant la forme de deux demi-octogones. À gauche, le tachymètre. En actionnant le mode Eco, il s’efface au profit d’un indicateur de consommation en temps réel. À droite, le compte-tours mais fonctionnant de manière inversée (de droite à gauche). Le seul point noir d’un habitacle soignant l’ergonomie et la position de conduite. Autre nouveauté qui contribue au confort de conduite: l’affichage tête haute couleur. En revanche, le levier de vitesses en cristal (+ 700 €) et le pilote semi-automatique (+ 2 150 €) avec assistant d’évitement et d’intersection restent, à notre sens, superflus.

La Série 8 peut carburer au gazole (6 cylindres 3 litres de 320 ch), presque une incongruité s’agissant d’un véhicule aussi exclusif, mais elle s’abreuve aussi à l’essence

Avec ce coupé statutaire, BMW rappelle à ceux qui l’auraient oublié qu’il est avant tout un motoriste. Certes, la Série 8 peut carburer au gazole (6 cylindres 3 litres de 320 ch), presque une incongruité s’agissant d’un véhicule aussi exclusif, mais elle s’abreuve aussi à l’essence. Un 6-cylindres en ligne est prévu et probablement aussi une version hybride rechargeable avec le Gran Coupé mais pour l’heure, c’est le V8 4,4 litres biturbo qui hausse le rythme cardiaque. Il délivre 68 chevaux de plus qu’avant et un couple identique à celui de la M5. La poussée est violente et continue. La faute au compte-tours inversé brouillant les repères, on se dispense de passer les vitesses avec les palettes, laissant l’automatisme opérer. Sur le mode Sport, on entre dans un autre univers: la sonorité plus rauque s’accompagne de détonations et de déflagrations à la décélération et au rétrogradage. À partir de plateforme Care partagée avec les Séries 5 et 7, la Série 8 se distingue par un caractère vraiment sportif. Les quatre roues motrices permanentes veillent au grain pour assurer une remarquable motricité et les quatre roues directrices garantissent une agilité inconnue sur le modèle précédent. Le différentiel arrière actif y ajoute un comportement de propulsion que l’on contrôle parfaitement au volant, donnant l’impression de piloter un coupé beaucoup plus léger qu’il n’est en réalité. Sa facilité à digérer sans sourciller les virages dépasse de loin la tolérance des occupants mais cela se paie par une faible capacité à absorber les chaussées dégradées et les saignées.


Notre avis

Plus proche d’une Porsche 911 que d’une Mercedes Classe S Coupé, la Série  8 est une synthèse réussie entre le coupé de grand tourisme et la sportive. Si la technologie est la plus évoluée du marché, on pourra lui reprocher le manque d’exclusivité d’un habitacle tiré de la grande série.

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