İllik hasilatı 700.000 tondan çox olan qlifosat dünyada ən çox istifadə edilən və ən böyük herbisiddir.Alaq otlarına qarşı müqavimət və qlifosatın sui-istifadəsi nəticəsində ekoloji mühitə və insan sağlamlığına potensial təhlükələr böyük diqqəti cəlb etmişdir.
Mayın 29-da Hubei Universitetinin Həyat Elmləri Məktəbi və əyalət və nazirlik departamentləri tərəfindən birgə yaradılmış Biokataliz və Ferment Mühəndisliyi üzrə Dövlət Əsas Laboratoriyasından professor Quo Ruitinqin komandası Journal of Hazardous Materials jurnalında ən son tədqiqat məqaləsini dərc edib. anbar otunun ilk analizi.(Bədxassəli çəltik alaq otu) törəmə aldo-keto reduktaza AKR4C16 və AKR4C17 qlifosatın deqradasiyasının reaksiya mexanizmini katalizləyir və molekulyar modifikasiya vasitəsilə qlifosatın AKR4C17 tərəfindən deqradasiya effektivliyini xeyli yaxşılaşdırır.
Artan glifosat müqaviməti.
1970-ci illərdə tətbiq olunduğu gündən bəri qlifosat bütün dünyada məşhur olmuşdur və tədricən ən ucuz, ən çox istifadə edilən və ən məhsuldar geniş spektrli herbisid olmuşdur.Bitki böyüməsi və metabolizmində iştirak edən əsas ferment olan 5-enolpiruvilşikimat-3-fosfat sintazını (EPSPS) xüsusi olaraq inhibə edərək bitkilərdə, o cümlədən alaq otlarında metabolik pozğunluqlara səbəb olur.və ölüm.
Buna görə də, qlifosata davamlı transgen bitkilərin yetişdirilməsi və tarlada qlifosatın istifadəsi müasir kənd təsərrüfatında alaq otlarına qarşı mübarizənin mühüm yoludur.
Bununla belə, qlifosatın geniş istifadəsi və sui-istifadəsi ilə onlarla alaq otu tədricən təkamülə uğramış və yüksək qlifosata tolerantlıq inkişaf etdirmişdir.
Bundan əlavə, qlifosata davamlı geni dəyişdirilmiş məhsullar qlifosatı parçalaya bilmir, nəticədə qlifosatın əkinlərdə yığılması və ötürülməsi baş verir ki, bu da qida zəncirindən asanlıqla yayıla və insan sağlamlığına təhlükə yarada bilər.
Buna görə də, aşağı qlifosat qalıqları olan yüksək qlifosata davamlı transgen bitkilər yetişdirmək üçün qlifosatı parçalaya bilən genləri tapmaq təcilidir.
Bitki mənşəli qlifosatı parçalayan fermentlərin kristal quruluşunun və katalitik reaksiya mexanizminin həlli
2019-cu ildə Çin və Avstraliya tədqiqat qrupları ilk dəfə olaraq qlifosata davamlı tövlə otundan iki qlifosatı parçalayan aldo-keto reduktazı, AKR4C16 və AKR4C17 müəyyən etdilər.Onlar qlifosatı toksik olmayan aminometilfosfonik turşuya və qlioksilik turşuya parçalamaq üçün kofaktor kimi NADP+-dan istifadə edə bilərlər.
AKR4C16 və AKR4C17 bitkilərin təbii təkamülü nəticəsində yaranan ilk bildirilən qlifosatı parçalayan fermentlərdir.Onların qlifosatın parçalanmasının molekulyar mexanizmini daha da araşdırmaq üçün Guo Ruiting komandası bu iki ferment və yüksək kofaktor arasındakı əlaqəni təhlil etmək üçün rentgen kristalloqrafiyasından istifadə etdi.Qətnamənin mürəkkəb strukturu qlifosatın, NADP+ və AKR4C17-nin üçlü kompleksinin bağlanma rejimini aşkar etdi və AKR4C16 və AKR4C17 vasitəçiliyi ilə qlifosatın parçalanmasının katalitik reaksiya mexanizmini təklif etdi.
AKR4C17/NADP+/qlifosat kompleksinin strukturu və qlifosatın parçalanmasının reaksiya mexanizmi.
Molekulyar modifikasiya qlifosatın deqradasiya effektivliyini artırır.
AKR4C17/NADP+/qlifosatın incə üçölçülü struktur modelini əldə etdikdən sonra, professor Quo Ruitinqin komandası daha sonra ferment strukturunun təhlili və rasional dizayn vasitəsilə qlifosatın deqradasiya effektivliyində 70% artımla mutant protein AKR4C17F291D əldə etdi.
AKR4C17 mutantlarının qlifosat parçalayıcı fəaliyyətinin təhlili.
"Bizim işimiz AKR4C16 və AKR4C17-nin qlifosatın deqradasiyasını kataliz edən molekulyar mexanizmini ortaya qoyur ki, bu da AKR4C16 və AKR4C17-nin qlifosatın deqradasiya səmərəliliyini artırmaq üçün sonrakı modifikasiyası üçün mühüm zəmin yaradır."Məqalənin müxbir müəllifi, Hubei Universitetinin dosenti Dai Longhai bildirib ki, onlar qlifosatın deqradasiyası səmərəliliyinin yüksəldilməsi ilə mutant protein AKR4C17F291D qurublar, bu, aşağı qlifosata davamlı transgen bitkilərin becərilməsi üçün mühüm alətdir. ətraf mühitdə qlifosatı parçalayır.
Bildirilir ki, Quo Ruitinqin komandası uzun müddətdir ətraf mühitdəki zəhərli və zərərli maddələrin biodeqradasiya fermentləri, terpenoid sintazaları və dərman hədəf zülallarının struktur analizi və mexanizm müzakirəsi üzrə tədqiqatlarla məşğuldur.Li Hao, köməkçi tədqiqatçı Yang Yu və komandadakı müəllim Hu Yumei məqalənin ilk həmmüəllifləri, Guo Ruiting və Dai Longhai isə həmmüəlliflərdir.
Göndərmə vaxtı: 02 iyun 2022-ci il