ග්ලයිෆොසේට් ශාක හායනයේ අණුක යාන්ත්‍රණය හෙළිදරව් විය

වාර්ෂිකව ටොන් 700,000කට වැඩි නිෂ්පාදනයක් සහිත ග්ලයිෆොසේට් යනු ලොව බහුලවම භාවිතා වන සහ විශාලතම වල් නාශකයයි.වල් පැලෑටි ප්‍රතිරෝධය සහ ග්ලයිෆොසේට් අපයෝජනය හේතුවෙන් පාරිසරික පරිසරයට සහ මානව සෞඛ්‍යයට ඇති විය හැකි තර්ජන විශාල අවධානයක් දිනා ඇත. 

මැයි 29 වන දින, Hubei විශ්ව විද්‍යාලයේ ජීව විද්‍යා පාසල සහ පළාත් සහ අමාත්‍යාංශ දෙපාර්තමේන්තු එක්ව පිහිටුවන ලද ජෛව කැටලිසිස් සහ එන්සයිම ඉංජිනේරු විද්‍යාව පිළිබඳ රාජ්‍ය ප්‍රධාන රසායනාගාරයේ මහාචාර්ය Guo Ruiting ගේ කණ්ඩායම, නවතම පර්යේෂණ පත්‍රිකාව අන්තරායකර ද්‍රව්‍ය පිළිබඳ ජර්නලයේ ප්‍රකාශයට පත් කරන ලදී. Barnyard තණකොළ පිළිබඳ පළමු විශ්ලේෂණය.(මාරාන්තික වී වල් පැලෑටියකි)-ව්‍යුත්පන්න වූ aldo-keto reductase AKR4C16 සහ AKR4C17 ග්ලයිෆොසේට් දිරාපත්වීමේ ප්‍රතික්‍රියා යාන්ත්‍රණය උත්ප්‍රේරණය කරයි, සහ අණුක වෙනස් කිරීම හරහා AKR4C17 මගින් ග්ලයිෆොසේට් වල දිරාපත්වීමේ කාර්යක්ෂමතාවය බෙහෙවින් වැඩි දියුණු කරයි.

ග්ලයිෆොසේට් ප්‍රතිරෝධය වර්ධනය වීම.

1970 ගණන්වල එය හඳුන්වා දීමෙන් පසු, ග්ලයිෆොසේට් ලොව පුරා ජනප්‍රිය වූ අතර, ක්‍රමයෙන් ලාභම, බහුලව භාවිතා වන සහ වඩාත්ම ඵලදායී පුළුල් වර්ණාවලී වල් නාශකය බවට පත් විය.එය ශාක වර්ධනයට සහ පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලියට සම්බන්ධ ප්‍රධාන එන්සයිමයක් වන 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS) නිෂේධනය කිරීම මගින් වල් පැලෑටි ඇතුළු ශාකවල පරිවෘත්තීය ආබාධ ඇති කරයි.සහ මරණය.

එබැවින් ග්ලයිෆොසේට් ප්‍රතිරෝධී ජාන විපර්යාස බෝග බෝ කිරීම සහ ක්ෂේත්‍රයේ ග්ලයිෆොසේට් භාවිතා කිරීම නවීන කෘෂිකර්මාන්තයේ වල් මර්දනයට වැදගත් ක්‍රමයකි. 

කෙසේ වෙතත්, ග්ලයිෆොසේට් බහුලව භාවිතා කිරීම සහ අනිසි ලෙස භාවිතා කිරීමත් සමඟ, වල් පැලෑටි දුසිම් ගනනක් ක්‍රමයෙන් පරිණාමය වී ඉහළ ග්ලයිෆොසේට් ඉවසීමේ හැකියාව වර්ධනය කර ඇත.

මීට අමතරව, ග්ලයිෆොසේට්-ප්‍රතිරෝධී ජානමය වශයෙන් වෙනස් කරන ලද භෝග වලට ග්ලයිෆොසේට් දිරාපත් විය නොහැකි අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ග්ලයිෆොසේට් භෝගවල සමුච්චය වීම හා සම්ප්‍රේෂණය වන අතර එය ආහාර දාමය හරහා පහසුවෙන් පැතිරී මිනිස් සෞඛ්‍යයට තර්ජනයක් විය හැකිය. 

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

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

2019 දී, චීන සහ ඕස්ට්‍රේලියානු පර්යේෂණ කණ්ඩායම් විසින් ප්‍රථම වරට ග්ලයිෆොසේට්-ප්‍රතිරෝධී බාන්යාඩ් තණකොළ වලින් ග්ලයිෆොසේට්-හායන ඇල්ඩෝ-කීටෝ නිශ්පාදන දෙකක්, AKR4C16 සහ AKR4C17 හඳුනා ගන්නා ලදී.ග්ලයිෆොසේට් විෂ නොවන ඇමයිනොමෙතිල්ෆොස්ෆොනික් අම්ලය සහ ග්ලයිඔක්සිලික් අම්ලය බවට පරිහානියට සම්බන්ධකයක් ලෙස NADP+ භාවිතා කළ හැක.

AKR4C16 සහ AKR4C17 යනු ශාකවල ස්වභාවික පරිණාමය මගින් නිපදවන ලද ග්ලයිෆොසේට්-හායන එන්සයිම වන පළමු වාර්තා වේ.ඔවුන්ගේ ග්ලයිෆොසේට් ක්ෂය වීමේ අණුක යාන්ත්‍රණය තවදුරටත් ගවේෂණය කිරීම සඳහා, Guo Ruiting ගේ කණ්ඩායම මෙම එන්සයිම දෙක සහ cofactor high අතර සම්බන්ධය විශ්ලේෂණය කිරීමට X-ray ස්ඵටික විද්‍යාව භාවිතා කළේය.විභේදනයේ සංකීර්ණ ව්‍යුහය ග්ලයිෆොසේට්, NADP+ සහ AKR4C17 හි ත්‍රිත්ව සංකීර්ණයේ බන්ධන මාදිලිය හෙළිදරව් කරන ලද අතර, AKR4C16 සහ AKR4C17-මැදිහත් වූ ග්ලයිෆොසේට් ක්ෂය වීමේ උත්ප්‍රේරක ප්‍රතික්‍රියා යාන්ත්‍රණය යෝජනා කරන ලදී.

AKR4C17/NADP+/glyphosate සංකීර්ණයේ ව්‍යුහය සහ ග්ලයිෆොසේට් ක්ෂය වීමේ ප්‍රතික්‍රියා යාන්ත්‍රණය.

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

AKR4C17/NADP+/glyphosate හි සියුම් ත්‍රිමාණ ව්‍යුහාත්මක ආකෘතිය ලබා ගැනීමෙන් පසුව, මහාචාර්ය Guo Ruiting ගේ කණ්ඩායම තවදුරටත් විකෘති ප්‍රෝටීනයක් AKR4C17F291D ලබා ගත් අතර ග්ලයිෆොසේට් ව්‍යුහයේ පිරිහීමේ කාර්යක්ෂමතාවයේ 70% වැඩි වීමක් සහ එන්සයිම සැලසුම් කිරීම හරහා සිදු කරන ලදී.

AKR4C17 විකෘති වල ග්ලයිෆොසේට්-හායන ක්‍රියාකාරකම් විශ්ලේෂණය.

"අපගේ කාර්යය මගින් AKR4C16 සහ AKR4C17 හි අණුක යාන්ත්‍රණය හෙළිදරව් කරයි, එය ග්ලයිෆොසේට් හායනය උත්ප්‍රේරණය කරයි, එය AKR4C16 සහ AKR4C17 තවදුරටත් වෙනස් කිරීම සඳහා වැදගත් පදනමක් සකසයි.පත්‍රිකාවේ අනුරූප කර්තෘ, Hubei විශ්ව විද්‍යාලයේ සහකාර මහාචාර්ය Dai Longhai පැවසුවේ, ඔවුන් වැඩි දියුණු කරන ලද Glyphosate degradation efficiency සමඟින් AKR4C17F291D විකෘති ප්‍රෝටීනයක් නිපදවූ බවත්, එය අඩු ග්ලයිෆොසේට්-ප්‍රතිරෝධී ට්‍රාන්ස්ජෙනික් බෝග වගා කිරීම සඳහා වැදගත් මෙවලමක් සපයන බවත්, පරිසරයේ ඇති ග්ලයිෆොසේට් හායනය.

Guo Ruiting ගේ කණ්ඩායම දිගු කලක් තිස්සේ ජෛව හායන එන්සයිම, terpenoid සින්තේස් සහ පරිසරයේ ඇති විෂ සහ හානිකර ද්‍රව්‍යවල ඖෂධ ඉලක්කගත ප්‍රෝටීන වල ව්‍යුහ විශ්ලේෂණය සහ යාන්ත්‍රණය පිළිබඳ පර්යේෂණවල නියැලී සිටින බව වාර්තා වේ.Li Hao, සහකාර පර්යේෂක Yang Yu සහ කථිකාචාර්ය Hu Yumei මෙම පත්‍රිකාවේ සම-පළමු කතුවරුන් වන අතර Guo Ruiting සහ Dai Longhai සම අනුරූප කතුවරුන් වේ.