ග්ලයිෆොසේට් වල ශාක හායනයේ අණුක යාන්ත්‍රණය හෙළිදරව් විය

වාර්ෂිකව ටොන් 700,000 කට අධික නිෂ්පාදනයක් සහිත ග්ලයිෆොසේට්, ලොව බහුලවම භාවිතා වන සහ විශාලතම වල් නාශකය වේ. වල් පැලෑටි වලට ප්‍රතිරෝධය දැක්වීම සහ ග්ලයිෆොසේට් අනිසි භාවිතය නිසා පාරිසරික පරිසරයට සහ මිනිස් සෞඛ්‍යයට ඇති විය හැකි තර්ජන කෙරෙහි විශාල අවධානයක් යොමු වී තිබේ. 

මැයි 29 වන දින, හුබෙයි විශ්ව විද්‍යාලයේ ජීව විද්‍යා පාසල සහ පළාත් සහ අමාත්‍යාංශ දෙපාර්තමේන්තු එක්ව පිහිටුවන ලද ජෛව උත්ප්‍රේරක සහ එන්සයිම ඉංජිනේරු විද්‍යාව පිළිබඳ රාජ්‍ය ප්‍රධාන රසායනාගාරයේ මහාචාර්ය ගුඕ රූටිංගේ කණ්ඩායම, බාර්න්යාඩ් තණකොළ පිළිබඳ පළමු විශ්ලේෂණය විශ්ලේෂණය කරමින්, අන්තරායකර ද්‍රව්‍ය පිළිබඳ ජර්නලයේ නවතම පර්යේෂණ පත්‍රිකාව ප්‍රකාශයට පත් කළහ. (මාරාන්තික වී වල්පැලෑටියක්)-ව්‍යුත්පන්න ඇල්ඩෝ-කීටෝ රිඩක්ටේස් AKR4C16 සහ AKR4C17 ග්ලයිෆොසේට් හායනයෙහි ප්‍රතික්‍රියා යාන්ත්‍රණය උත්ප්‍රේරණය කරන අතර, අණුක වෙනස් කිරීම හරහා AKR4C17 මගින් ග්ලයිෆොසේට් හි පිරිහීමේ කාර්යක්ෂමතාව බෙහෙවින් වැඩි දියුණු කරයි.

ග්ලයිෆොසේට් ප්‍රතිරෝධය වර්ධනය වීම.

1970 ගණන්වල හඳුන්වාදීමේ සිට, ග්ලයිෆොසේට් ලොව පුරා ජනප්‍රිය වී ඇති අතර, ක්‍රමයෙන් ලාභම, බහුලව භාවිතා වන සහ වඩාත්ම ඵලදායී පුළුල් වර්ණාවලී වල් නාශකය බවට පත්ව ඇත. එය ශාක වර්ධනයට සහ පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලියට සම්බන්ධ වන ප්‍රධාන එන්සයිමයක් වන 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS) විශේෂයෙන් නිෂේධනය කිරීමෙන් වල් පැලෑටි ඇතුළු ශාකවල පරිවෘත්තීය ආබාධ ඇති කරයි. සහ මරණය.

එබැවින්, ග්ලයිෆොසේට්-ප්‍රතිරෝධී සංක්‍රාන්ති භෝග බෝ කිරීම සහ ක්ෂේත්‍රයේ ග්ලයිෆොසේට් භාවිතා කිරීම නූතන කෘෂිකර්මාන්තයේ වල් පැලෑටි පාලනය කිරීමට වැදගත් ක්‍රමයකි. 

කෙසේ වෙතත්, ග්ලයිෆොසේට් බහුලව භාවිතා කිරීම සහ අනිසි ලෙස භාවිතා කිරීමත් සමඟ, වල් පැලෑටි දුසිම් ගණනක් ක්‍රමයෙන් පරිණාමය වී ග්ලයිෆොසේට් වලට ඉහළ ඉවසීමක් වර්ධනය වී ඇත.

ඊට අමතරව, ග්ලයිෆොසේට්-ප්‍රතිරෝධී ජානමය වශයෙන් වෙනස් කරන ලද භෝගවලට ග්ලයිෆොසේට් දිරාපත් විය නොහැකි අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස භෝගවල ග්ලයිෆොසේට් සමුච්චය වී මාරු වන අතර, එය ආහාර දාමය හරහා පහසුවෙන් පැතිරී මිනිස් සෞඛ්‍යයට අනතුරක් විය හැකිය. 

එබැවින්, අඩු ග්ලයිෆොසේට් අපද්‍රව්‍ය සහිත ඉහළ ග්ලයිෆොසේට්-ප්‍රතිරෝධී සංක්‍රාන්ති භෝග වගා කිරීම සඳහා, ග්ලයිෆොසේට් හායනය කළ හැකි ජාන සොයා ගැනීම හදිසි වේ.

ශාක ව්‍යුත්පන්න ග්ලයිෆොසේට්-හායන එන්සයිමවල ස්ඵටික ව්‍යුහය සහ උත්ප්‍රේරක ප්‍රතික්‍රියා යාන්ත්‍රණය විසඳීම

2019 දී, චීන සහ ඕස්ට්‍රේලියානු පර්යේෂණ කණ්ඩායම් විසින් ග්ලයිෆොසේට්-හායන ඇල්ඩෝ-කීටෝ ප්‍රතිනිෂ්පාදන දෙකක්, AKR4C16 සහ AKR4C17, ප්‍රථම වරට ග්ලයිෆොසේට්-ප්‍රතිරෝධී බාර්න්යාඩ් තණකොළ වලින් හඳුනා ගන්නා ලදී. ඔවුන්ට NADP+ සහකාරකයක් ලෙස භාවිතා කර ග්ලයිෆොසේට් විෂ නොවන ඇමයිනොමීතයිල්ෆොස්ෆොනික් අම්ලය සහ ග්ලයොක්සිලික් අම්ලය බවට පිරිහීමට හැකිය.

AKR4C16 සහ AKR4C17 යනු ශාකවල ස්වාභාවික පරිණාමය මගින් නිපදවන ලද පළමු වාර්තා වූ ග්ලයිෆොසේට්-හායන එන්සයිම වේ. ග්ලයිෆොසේට් හායනයේ අණුක යාන්ත්‍රණය තවදුරටත් ගවේෂණය කිරීම සඳහා, ගුඕ රූයිටිංගේ කණ්ඩායම මෙම එන්සයිම දෙක සහ සහකාරක ඉහළ අතර සම්බන්ධතාවය විශ්ලේෂණය කිරීම සඳහා එක්ස් කිරණ ස්ඵටික විද්‍යාව භාවිතා කළහ. විභේදනයේ සංකීර්ණ ව්‍යුහය ග්ලයිෆොසේට්, NADP+ සහ AKR4C17 හි ත්‍රිත්ව සංකීර්ණයේ බන්ධන මාදිලිය හෙළි කළ අතර AKR4C16 සහ AKR4C17-මැදිහත් වූ ග්ලයිෆොසේට් හායනයේ උත්ප්‍රේරක ප්‍රතික්‍රියා යාන්ත්‍රණය යෝජනා කළේය.

AKR4C17/NADP+/ග්ලයිෆොසේට් සංකීර්ණයේ ව්‍යුහය සහ ග්ලයිෆොසේට් හායනයෙහි ප්‍රතික්‍රියා යාන්ත්‍රණය.

අණුක වෙනස් කිරීම ග්ලයිෆොසේට් වල ක්ෂය වීමේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරයි.

AKR4C17/NADP+/ග්ලයිෆොසේට් හි සියුම් ත්‍රිමාණ ව්‍යුහාත්මක ආකෘතිය ලබා ගැනීමෙන් පසුව, මහාචාර්ය ගුඕ රූටිංගේ කණ්ඩායම එන්සයිම ව්‍යුහ විශ්ලේෂණය සහ තාර්කික නිර්මාණය හරහා ග්ලයිෆොසේට් හි හායන කාර්යක්ෂමතාවයේ 70% ක වැඩිවීමක් සහිත විකෘති ප්‍රෝටීනයක් AKR4C17F291D තවදුරටත් ලබා ගත්හ.

AKR4C17 විකෘති වල ග්ලයිෆොසේට්-හායන ක්‍රියාකාරකම් විශ්ලේෂණය කිරීම.

"අපගේ කාර්යය මගින් AKR4C16 සහ AKR4C17 වල අණුක යාන්ත්‍රණය හෙළි කරන අතර එය ග්ලයිෆොසේට් වල හායන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා AKR4C16 සහ AKR4C17 තවදුරටත් වෙනස් කිරීම සඳහා වැදගත් පදනමක් සකසයි." පත්‍රිකාවේ අනුරූප කතුවරයා වන හුබෙයි විශ්ව විද්‍යාලයේ සහකාර මහාචාර්ය ඩයි ලොන්හායි පැවසුවේ ඔවුන් වැඩිදියුණු කළ ග්ලයිෆොසේට් හායන කාර්යක්ෂමතාවයක් සහිත විකෘති ප්‍රෝටීනයක් AKR4C17F291D ගොඩනඟා ඇති බවත්, එය අඩු ග්ලයිෆොසේට් අපද්‍රව්‍ය සහිත ඉහළ ග්ලයිෆොසේට්-ප්‍රතිරෝධී සංක්‍රාන්ති භෝග වගා කිරීමට සහ පරිසරයේ ග්ලයිෆොසේට් හායනයට ලක් කිරීමට ක්ෂුද්‍රජීවී ඉංජිනේරු බැක්ටීරියා භාවිතා කිරීමට වැදගත් මෙවලමක් සපයන බවත්ය.

පරිසරයේ ඇති විෂ සහිත හා හානිකර ද්‍රව්‍යවල ජෛව හායන එන්සයිම, ටර්පෙනොයිඩ් සංස්ලේෂක සහ ඖෂධ ඉලක්ක ප්‍රෝටීන වල ව්‍යුහ විශ්ලේෂණය සහ යාන්ත්‍රණය පිළිබඳ සාකච්ඡාව පිළිබඳ පර්යේෂණවල ගුඕ රූටිංගේ කණ්ඩායම දිගු කලක් තිස්සේ නියැලී සිටින බව වාර්තා වේ. කණ්ඩායමේ ලී හාඕ, සහකාර පර්යේෂක යැං යූ සහ කථිකාචාර්ය හූ යුමේයි මෙම පත්‍රිකාවේ සම-පළමු කතුවරුන් වන අතර ගුඕ රූටිං සහ ඩයි ලොන්හායි සම-අනුරූප කතුවරුන් වේ.