Yillik ishlab chiqarish 700 000 tonnadan ortiq bo'lgan glifosat dunyodagi eng keng tarqalgan va eng yirik gerbitsid hisoblanadi.Glifosatni suiiste'mol qilish natijasida begona o'tlarga chidamliligi va ekologik muhit va inson salomatligiga mumkin bo'lgan tahdidlar katta e'tiborni tortdi.
29-may kuni Xubey universiteti Hayot fanlari maktabi hamda viloyat va vazirlik bo‘limlari tomonidan tashkil etilgan biokataliz va ferment muhandisligi davlat asosiy laboratoriyasi professori Guo Ruiting jamoasi Journal of Hazardous Materials jurnalida so‘nggi tadqiqot maqolasini chop etdi. hovli o'tlarining birinchi tahlili.(Yovuz o't o'ti) dan olingan aldo-keto reduktaza AKR4C16 va AKR4C17 glifosat degradatsiyasining reaktsiya mexanizmini katalizlaydi va molekulyar modifikatsiya orqali AKR4C17 tomonidan glifosatning parchalanish samaradorligini sezilarli darajada yaxshilaydi.
O'sib borayotgan glifosat qarshiligi.
1970-yillarda kiritilganidan beri glifosat butun dunyoda mashhur bo'lib, asta-sekin eng arzon, eng ko'p ishlatiladigan va eng samarali keng spektrli gerbitsidga aylandi.U o'simliklarning o'sishi va metabolizmida ishtirok etadigan asosiy ferment bo'lgan 5-enolpiruvilshikimat-3-fosfat sintazasini (EPSPS) maxsus inhibe qilish orqali o'simliklarda, shu jumladan begona o'tlarda metabolik kasalliklarga olib keladi.va o'lim.
Shuning uchun glifosatga chidamli transgen ekinlarni ko‘paytirish va dalada glifosatdan foydalanish zamonaviy qishloq xo‘jaligida begona o‘tlarga qarshi kurashning muhim usuli hisoblanadi.
Biroq, glifosatning keng qo'llanilishi va suiiste'mol qilinishi bilan o'nlab begona o'tlar asta-sekin rivojlanib, yuqori glifosat bardoshliligini rivojlantirdi.
Bundan tashqari, glifosatga chidamli genetik modifikatsiyalangan ekinlar glifosatni parchalay olmaydi, buning natijasida ekinlarda glifosat to'planib, ko'chiriladi, bu oziq-ovqat zanjiri orqali osongina tarqalib, inson salomatligiga xavf tug'diradi.
Shu sababli, glifosat qoldiqlari kam bo'lgan yuqori glifosatga chidamli transgen ekinlarni etishtirish uchun glifosatni parchalashi mumkin bo'lgan genlarni topish juda muhimdir.
O'simliklardan olingan glifosatni parchalovchi fermentlarning kristal tuzilishi va katalitik reaktsiya mexanizmini hal qilish
2019-yilda Xitoy va Avstraliya tadqiqot guruhlari glifosatga chidamli o‘t o‘tidan birinchi marta ikkita glifosatni buzuvchi aldo-keto reduktazalarni, AKR4C16 va AKR4C17ni aniqladilar.Ular glifosatni toksik bo'lmagan aminometilfosfonik kislota va glikoksilik kislotaga parchalash uchun kofaktor sifatida NADP + dan foydalanishlari mumkin.
AKR4C16 va AKR4C17 o'simliklarning tabiiy evolyutsiyasi natijasida hosil bo'lgan birinchi xabar qilingan glifosatni parchalovchi fermentlardir.Glifosatning parchalanishining molekulyar mexanizmini yanada o'rganish uchun Guo Ruiting jamoasi bu ikki ferment va yuqori kofaktor o'rtasidagi munosabatni tahlil qilish uchun rentgen kristallografiyasidan foydalangan.Rezolyutsiyaning murakkab tuzilishi glifosat, NADP+ va AKR4C17 uchlamchi kompleksining bog'lanish rejimini ochib berdi va AKR4C16 va AKR4C17 vositachiligida glifosat degradatsiyasining katalitik reaksiya mexanizmini taklif qildi.
AKR4C17/NADP+/glifosat kompleksining tuzilishi va glifosat degradatsiyasining reaksiya mexanizmi.
Molekulyar modifikatsiya glifosatning parchalanish samaradorligini oshiradi.
Professor Guo Ruiting jamoasi AKR4C17/NADP+/glifosatning nozik uch o‘lchamli strukturaviy modelini qo‘lga kiritgandan so‘ng, ferment strukturasini tahlil qilish va oqilona loyihalash orqali glifosatning parchalanish samaradorligini 70% ga oshirgan mutant oqsil AKR4C17F291D ni qo‘lga kiritdi.
AKR4C17 mutantlarining glifosatni parchalovchi faolligini tahlil qilish.
"Bizning ishimiz glifosat degradatsiyasini katalizlovchi AKR4C16 va AKR4C17 molekulyar mexanizmini ochib beradi, bu glifosatning parchalanish samaradorligini oshirish uchun AKR4C16 va AKR4C17 ning keyingi modifikatsiyasi uchun muhim asos yaratadi."Maqolaning muxbir muallifi, Xubey universiteti dotsenti Dai Longxayning ta'kidlashicha, ular glifosat degradatsiyasi samaradorligini oshiradigan mutant oqsil AKR4C17F291Dni yaratdilar, bu esa past glifosat mikroorganizmlaridan foydalangan holda yuqori glifosatga chidamli transgen ekinlarni etishtirish uchun muhim vositadir. muhitda glifosatni parchalaydi.
Ma'lum qilinishicha, Guo Ruiting jamoasi uzoq vaqtdan beri atrof-muhitdagi zaharli va zararli moddalarning biodegradatsiya fermentlari, terpenoid sintazalari va dori maqsadli oqsillarining strukturasini tahlil qilish va mexanizmlarini muhokama qilish bo'yicha tadqiqotlar bilan shug'ullanadi.Li Xao, dotsent tadqiqotchi Yang Yu va jamoadagi o'qituvchi Xu Yumei maqolaning birinchi hammualliflari, Guo Ruiting va Dai Longhai esa hammuallif mualliflardir.
Yuborilgan vaqt: 2022-02-iyun