Kurzdefinition
Die THCAS/CBDAS-Expression ist gewebespezifisch auf stalked glandular trichomes beschränkt, obwohl die Gene im gesamten Pflanzengenom vorhanden sind. Diese Restriktion wird durch Chromatinstruktur, Transkriptionsfaktoren und RNA-vermittelte Mechanismen koordiniert.
Wissenschaftliche Beschreibung
Transkriptionsfaktoren
CsMYB1 (Luo 2015) ist der bisher einzige direkt charakterisierte Transkriptionsfaktor für Cannabinoid-Biosynthesegene in Cannabis. Es gehört zur R2R3-MYB-Familie und aktiviert Promotoren mit W-Box-Motiven (WRKY-Bindungsstellen), die in THCAS- und CBDAS-Promotoren konserviert sind.
Epigenetische Regulation (Chromatin-Switch)
Conneely 2024 kartierte das Trichom-Epigenom erstmals genomweit:
| Mark | Trichome | Blatt |
|---|---|---|
| H3K4me3 | 19.704 Peaks (aktiv) | 15.135 |
| H3K56ac | 13.590 Peaks (Enhancer) | 1.655 (stark reduziert) |
| H3K27me3 | 10.284 Peaks | dominiert THCAS/CBDAS-Loci |
Der CBDAS-Distal-Enhancer (Chr7:30,985,961–30,986,744) ist ausschließlich in Trichomen durch H3K56ac aktiv. In allen anderen Geweben ist der Locus H3K27me3-reprimiert.
Viroids: Pathogenes THCAS-Silencing
mirna-sirna (HLVd): Das Viroid erzeugt vd-sRNAs mit 19-nt Sequenzhomologie zur THCAS-mRNA. Diese werden über RISC in das PTGS-Silencing eingeschleust → messbare Reduktion der THCAS-Transkriptmenge → THC-Verlust im Erntegut. Warren 2023 charakterisierte diesen Mechanismus als Hauptursache des THC-Rückgangs bei "dudding disease".
UV-B und Temperatur
- UV-B → UVR8-Photoreceptor → HY5-Transkriptionsfaktor → Biosynthesegene: klassisch positiver Effekt (Lydon 1987), aber Huebner 2024 zeigte unter kontrollierten Bedingungen negative Effekte auf Trichomreife.
- THCAS-Temperaturoptimum: 50 °C in vitro; physiologisch bei >35 °C beginnende Denaturierung.
- Fazit: UV-B-Manipulation als Anbaustrategie zur THC-Steigerung ist wissenschaftlich nicht konsistent belegt.
Erntezeitpunkt-Implikationen
THCAS-Expressionspeak bei Woche 4–6 der Blüte (milchige Trichome, BBCH 61–65). Ab Amber-Zustand (BBCH 67–69): Abbau von THCA zu THC und weiter zu CBN durch oxidative Degradation.
Anbau-Relevanz
Anbau-Relevanz noch nicht dokumentiert.