Жылдык өндүрүшү 700 000 тоннадан ашкан глифосат дүйнөдөгү эң кеңири колдонулган жана эң чоң гербицид болуп саналат.Глифосатты кыянаттык менен пайдалануудан келип чыккан отоо чөпкө каршылык жана экологиялык чөйрөгө жана адамдын ден соолугуна потенциалдуу коркунучтар чоң көңүл бурду.
29-майда Хубэй университетинин Жашоо илимдеринин мектеби жана провинциялык жана министрлик бөлүмдөр биргелешип түзүлгөн Биокатализ жана ферменттик инженерия мамлекеттик негизги лабораториясынын профессору Гуо Руйтингдин командасы Кооптуу материалдар журналына акыркы илимий макаласын жарыялады. короо чөптөрүнүн биринчи анализи.(Зарлы жаздык отоо чөп) алынган альдо-кеторедуктаза AKR4C16 жана AKR4C17 глифосаттын деградациясынын реакция механизмин катализдейт жана молекулалык модификация аркылуу глифосаттын AKR4C17 деградациясынын натыйжалуулугун бир топ жакшыртат.
Glyphosate туруктуулугун жогорулатуу.
1970-жылдары киргизилгенден бери глифосат дүйнө жүзү боюнча популярдуу болуп, бара-бара эң арзан, эң кеңири колдонулган жана эң өндүрүмдүү кеңири спектрдеги гербицид болуп калды.Ал өзгөчө 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS), өсүмдүктөрдүн өсүшүнө жана зат алмашууга катышкан негизги фермент бөгөт коюу менен, анын ичинде отоо чөптөрдүн, зат алмашуунун бузулушуна алып келет.жана өлүм.
Ошондуктан, глифосатка чыдамдуу трансгендик өсүмдүктөрдү өстүрүү жана талаада глифосатты колдонуу азыркы айыл чарбасында отоо чептерге каршы күрөшүүнүн маанилүү жолу болуп саналат.
Бирок, глифосаттын кеңири колдонулушу жана кыянаттык менен пайдаланылышы менен ондогон отоо чөптөр акырындык менен өнүгүп, жогорку глифосатка толеранттуулукка ээ болушкан.
Мындан тышкары, глифосатка туруктуу генетикалык жактан модификацияланган өсүмдүктөр глифосатты ыдырай албайт, натыйжада өсүмдүктөрдө глифосат топтолуп, өткөрүлүп берилет, ал азык-түлүк чынжыр аркылуу оңой жайылып, адамдын ден соолугуна коркунуч келтирет.
Ошондуктан, аз глифосат калдыктары менен жогорку глифосатка туруктуу трансгендик өсүмдүктөрдү өстүрүү үчүн, глифосаттын бузулушу мүмкүн гендерди ачуу зарыл.
Өсүмдүктөрдөн алынган глифосатты бузуучу ферменттердин кристаллдык түзүлүшүн жана каталитикалык реакция механизмин чечүү
2019-жылы кытайлык жана австралиялык изилдөө топтору глифосатка туруктуу короо чөптөрүнөн биринчи жолу глифосат-деградациялоочу альдо-кеторедуктазаларды, AKR4C16 жана AKR4C17 аныкташкан.Алар глифосатты уулуу эмес аминометилфосфондук кислотага жана глиоксил кислотасына ажыратуу үчүн NADP+ди кофактор катары колдоно алышат.
AKR4C16 жана AKR4C17 - өсүмдүктөрдүн табигый эволюциясы аркылуу өндүрүлгөн глифосат-деградациялоочу энзимдер.Алардын глифосаттын бузулушунун молекулярдык механизмин андан ары изилдөө үчүн Гуо Руитингдин командасы бул эки фермент менен кофактор жогорку ортосундагы байланышты талдоо үчүн рентген кристаллографиясын колдонушкан.Токтомдун комплекстүү түзүмү глифосаттын, NADP+ жана AKR4C17 үчтүк комплексинин байланыш режимин ачып берди жана AKR4C16 жана AKR4C17 ортомчу глифосат деградациясынын каталитикалык реакциясынын механизмин сунуш кылды.
AKR4C17/NADP+/глифосат комплексинин түзүлүшү жана глифосаттын бузулушунун реакция механизми.
Молекулярдык модификация глифосаттын бузулуу натыйжалуулугун жакшыртат.
AKR4C17/NADP+/glyphosate жакшы үч өлчөмдүү структуралык моделин алгандан кийин, профессор Гуо Руитингдин командасы андан ары фермент структурасын талдоо жана рационалдуу долбоорлоо аркылуу глифосаттын бузулуу эффективдүүлүгүн 70% га жогорулаткан мутант протеин AKR4C17F291D алды.
AKR4C17 мутанттарынын глифосатты бузуучу активдүүлүгүн талдоо.
"Биздин иш глифосаттын бузулушун катализдөөчү AKR4C16 жана AKR4C17 молекулярдык механизмин ачып берет, бул AKR4C16 жана AKR4C17 глифосаттын бузулуу натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн андан ары модификациялоо үчүн маанилүү негиз түзөт."Кагаздын корреспондент-автору, Хубэй университетинин доценти Дай Лонгхай алар глифосаттын бузулуу эффективдүүлүгү жакшырган AKR4C17F291D мутанттык протеинди түзүшкөнүн, бул глифосатка туруштуулугу жогору трансгендик өсүмдүктөрдү өстүрүү үчүн маанилүү курал болуп саналганын айтты. айлана-чөйрөдө глифосат бузулат.
Маалым болгондой, Гуо Руитингдин командасы айлана-чөйрөдөгү уулуу жана зыяндуу заттардын биодеградация ферменттеринин, терпеноид синтазаларынын жана дары максаттуу протеиндердин структурасын талдоо жана механизмин талкуулоо боюнча көптөн бери изилдөө менен алектенип келет.Ли Хао, илимий кызматкер Янг Ю жана окутуучу Ху Юмэй команданын биринчи авторлору, ал эми Гуо Руйтинг жана Дай Лонхай - корреспондент авторлору.
Посттун убактысы: 02-02-2022