KANNABİNOİDLERİN BİYOTEKNOLOJİK ÜRETİMİ

Inglés. Cannabis sativa L. is a plant with a multibillion-dollar international market due to its pharmacologically significant psychoactive chemical compounds known as cannabinoids. The recent legalization of its use for medicinal purposes has belatedly spurred studies on the production of this plant and its important components. Biotechnology-based cannabinoid production is a process that requires a biological system to provide the precursor isoprenoid units, coordinated expression of genes encoding enzymes in the entire biosynthetic pathway of the desired cannabinoids, and enzyme engineering strategies to utilize specific starting molecules. For cannabinoid production, cell and tissue culture studies in plants, as well as genetic transformation, present alternative methods to traditional production. Furthermore, in addition to transgenic plants, other heterologous hosts such as bacteria and yeast are being explored for the production of cannabinoids to modify and optimize the cannabinoid profile. This study compiles studies conducted to date in the fields of genetic engineering, biotechnology, metabolic engineering/synthetic biology for hemp production, hemp breeding, modification of cannabinoid content, and elucidation of existing pathways.

Turco. Cannabis sativa L., içerdiği farmasötik öneme sahip, psikoaktif kimyasal bileşik olan kannabinoidler nedeniyle günümüzde milyarlarca dolarlık uluslararası pazara sahip bir bitkidir. Tıbbi amaçlarla kullanımının ancak son zamanlarda yasallaştırılmış olması, bu bitkinin ve içerdiği önemli bileşenlerin üretimi ile ilgili çalışmaların da geç de olsa başlamasını sağlamıştır. Biyoteknoloji temelli kannabinoid üretimi, öncül izoprenoid birimlerinin hücresel teminini sağlayacak biyolojik bir sistem, istenen kannabinoidlerin tüm biyosentetik yolağındaki enzimleri kodlayan genlerin uyumlu ifadesini ve özgün başlangıç moleküllerini kullanabilmek için enzim mühendisliği stratejileri gerektiren bir süreçtir. Kannabinoidlerin üretimi için bitkilerde hücre ve doku kültürü çalışmaları, genetik transformasyon gibi çalışmalar, geleneksel üretime görece bitkilerde bu bileşenlerin üretimi için alternatif yöntem olarak karşımıza çıkmaktadır. Yine, kannobinoidlerin üretimi için transgenik bitkilerin yanı sıra, bakteri ve maya gibi başka heterolog konakçıların araştırılması hem kannobinoid profilini değiştirmek hem de optimize etmek için kullanılmaktadır. Bu çalışmada, günümüze değin genetik mühendisliği, biyoteknoloji, metabolizma mühendisliği/sentetik biyoloji alanında kenevir üretimi, kenevir ıslahı, kannabinoid içeriğinin değiştirilmesi ve mevcut yolakların aydınlatılması için yapılan çalışmalar derlenmiştir.