Bi produzzjoni annwali ta 'aktar minn 700,000 tunnellata, il-glyphosate huwa l-aktar erbiċida użata u l-akbar fid-dinja.Ir-reżistenza għall-ħaxix ħażin u t-theddid potenzjali għall-ambjent ekoloġiku u s-saħħa tal-bniedem ikkawżat mill-abbuż tal-glyphosate ġibdu attenzjoni kbira.
Fid-29 ta 'Mejju, it-tim tal-Professur Guo Ruiting mil-Laboratorju Ewlenin tal-Istat tal-Bijokataliżi u l-Inġinerija tal-Enżimi, stabbilit b'mod konġunt mill-Iskola tax-Xjenzi tal-Ħajja tal-Università ta' Hubei u d-dipartimenti provinċjali u ministerjali, ippubblika l-aħħar karta ta 'riċerka fil-Ġurnal ta' Materjali Perikolużi, analiżi l-ewwel analiżi tal-ħaxix tal-barnyard.(A malinn paddy weed) derivati minn aldo-keto reductase AKR4C16 u AKR4C17 jikkatalizzaw il-mekkaniżmu ta 'reazzjoni tad-degradazzjoni tal-glyphosate, u jtejbu ħafna l-effiċjenza tad-degradazzjoni tal-glyphosate minn AKR4C17 permezz ta' modifika molekulari.
Tkabbir tar-reżistenza glyphosate.
Mill-introduzzjoni tiegħu fis-snin 70, il-glyphosate kien popolari mad-dinja kollha, u gradwalment sar l-orħos, l-aktar użat u l-aktar produttiv erbiċida ta 'spettru wiesa'.Jikkawża disturbi metaboliċi fil-pjanti, inkluż il-ħaxix ħażin, billi jinibixxi speċifikament 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS), enzima ewlenija involuta fit-tkabbir u l-metaboliżmu tal-pjanti.u l-mewt.
Għalhekk, it-tnissil ta 'uċuħ transġeniċi reżistenti għall-glyphosate u l-użu tal-glyphosate fil-qasam huwa mod importanti biex tikkontrolla l-ħaxix ħażin fl-agrikoltura moderna.
Madankollu, bl-użu mifrux u l-abbuż tal-glyphosate, għexieren ta 'ħaxix ħażin evolvew gradwalment u żviluppaw tolleranza għolja tal-glyphosate.
Barra minn hekk, għelejjel ġenetikament modifikati reżistenti għall-glyphosate ma jistgħux jiddekomponu glyphosate, li jirriżulta fl-akkumulazzjoni u t-trasferiment ta 'glyphosate fl-uċuħ tar-raba', li jistgħu faċilment jinfirxu permezz tal-katina alimentari u jipperikolaw is-saħħa tal-bniedem.
Għalhekk, huwa urġenti li jiġu skoperti ġeni li jistgħu jiddegradaw glyphosate, sabiex jiġu kkultivati għelejjel transġeniċi reżistenti għall-glyphosate b'residwi baxxi ta 'glyphosate.
Issolvi l-istruttura tal-kristall u l-mekkaniżmu ta 'reazzjoni katalitika ta' enzimi li jiddegradaw il-glifosat derivati mill-pjanti
Fl-2019, timijiet ta 'riċerka Ċiniżi u Awstraljani identifikaw żewġ aldo-keto reductases li jiddegradaw il-glyphosate, AKR4C16 u AKR4C17, għall-ewwel darba minn ħaxix tal-barnyard reżistenti għall-glyphosate.Jistgħu jużaw NADP + bħala kofattur biex jiddegradaw glyphosate għal aċidu aminomethylphosphonic mhux tossiku u aċidu glyoxylic.
AKR4C16 u AKR4C17 huma l-ewwel enzimi rrappurtati li jiddegradaw il-glifosat prodotti mill-evoluzzjoni naturali tal-pjanti.Sabiex tesplora aktar il-mekkaniżmu molekulari tad-degradazzjoni tagħhom tal-glyphosate, it-tim ta 'Guo Ruiting uża kristallografija tar-raġġi X biex janalizza r-relazzjoni bejn dawn iż-żewġ enzimi u kofattur għoli.L-istruttura kumplessa tar-riżoluzzjoni żvelat il-mod ta 'rbit tal-kumpless ternarju ta' glyphosate, NADP + u AKR4C17, u pproponiet il-mekkaniżmu ta 'reazzjoni katalitika tad-degradazzjoni tal-glyphosate medjata minn AKR4C16 u AKR4C17.
Struttura tal-kumpless AKR4C17/NADP+/glyphosate u mekkaniżmu ta 'reazzjoni tad-degradazzjoni tal-glyphosate.
Il-modifika molekulari ttejjeb l-effiċjenza tad-degradazzjoni tal-glyphosate.
Wara li kiseb il-mudell strutturali tridimensjonali multa ta 'AKR4C17/NADP+/glyphosate, it-tim tal-Professur Guo Ruiting kiseb aktar proteina mutanti AKR4C17F291D b'żieda ta' 70% fl-effiċjenza tad-degradazzjoni tal-glyphosate permezz ta 'analiżi tal-istruttura tal-enżimi u disinn razzjonali.
Analiżi ta 'attività degradanti glyphosate ta' mutanti AKR4C17.
"Ix-xogħol tagħna jiżvela l-mekkaniżmu molekulari ta 'AKR4C16 u AKR4C17 li jikkatalizza d-degradazzjoni tal-glyphosate, li jistabbilixxi pedament importanti għal aktar modifika ta' AKR4C16 u AKR4C17 biex itejbu l-effiċjenza tad-degradazzjoni tagħhom tal-glyphosate."Awtur korrispondenti tad-dokument, il-Professur Assoċjat Dai Longhai ta 'l-Università ta' Hubei qal li huma bnew proteina mutanti AKR4C17F291D b'effiċjenza mtejba ta 'degradazzjoni tal-glyphosate, li tipprovdi għodda importanti għall-kultivazzjoni ta' uċuħ transġeniċi għolja reżistenti għall-glyphosate b'residwi baxxi ta 'glyphosate u bl-użu ta' batterji ta 'inġinerija mikrobjali biex jiddegrada glifosat fl-ambjent.
Huwa rrappurtat li t-tim ta 'Guo Ruiting ilu involut fir-riċerka dwar l-analiżi tal-istruttura u d-diskussjoni tal-mekkaniżmu ta' enzimi ta 'bijodegradazzjoni, terpenoid synthase, u proteini fil-mira tad-droga ta' sustanzi tossiċi u ta 'ħsara fl-ambjent.Li Hao, ir-riċerkatur assoċjat Yang Yu u l-lettur Hu Yumei fit-tim huma l-ko-ewwel awturi tad-dokument, u Guo Ruiting u Dai Longhai huma l-awturi kokorrispondenti.
Ħin tal-post: Ġunju-02-2022