Mei in jierlikse produksje fan mear as 700.000 ton is glyfosaat it meast brûkte en grutste herbizid yn 'e wrâld.Onkruidresistinsje en potinsjele bedrigingen foar it ekologyske miljeu en minsklike sûnens troch it misbrûk fan glyfosaat hawwe grutte oandacht lutsen.
Op 29 maaie publisearre it team fan professor Guo Ruiting fan it State Key Laboratory of Biocatalysis and Enzyme Engineering, mienskiplik oprjochte troch de School of Life Sciences fan Hubei University en de provinsjale en ministeriële ôfdielingen, it lêste ûndersykspapier yn 'e Journal of Hazardous Materials, analysearjend de earste analyze fan barnyard gers.(In maligne paddy weed)-ôflaat aldo-keto reduktase AKR4C16 en AKR4C17 katalysearje it reaksje meganisme fan glyphosate degradaasje, en sterk ferbetterjen de degradaasje effisjinsje fan glyphosate troch AKR4C17 troch molekulêre modifikaasje.
Groeiende glyfosaat ferset.
Sûnt de yntroduksje yn 'e jierren '70 is glyfosaat populêr west oer de hiele wrâld, en is stadichoan it goedkeapste, meast brûkte en produktyfste breedspektrum herbizid wurden.It feroarsaket metabolike steuringen yn planten, ynklusyf ûnkrûd, troch spesifyk ynhibearjen fan 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS), in kaai enzym belutsen by plant groei en metabolisme.en dea.
Dêrom is it fokken fan glyfosaat-resistinte transgene gewaaksen en it brûken fan glyfosaat yn it fjild in wichtige manier om ûnkrûd yn moderne lânbou te bestriden.
Mei it wiidferspraat gebrûk en misbrûk fan glyfosaat hawwe tsientallen ûnkrûd lykwols stadichoan evoluearre en in hege glyfosaattolerânsje ûntwikkele.
Dêrnjonken kinne glyfosaat-resistinte genetysk modifisearre gewaaksen glyfosaat net ôfbrekke, mei as gefolch de opgarjen en oerdracht fan glyfosaat yn gewaaksen, dat maklik troch de fiedselketen ferspriede kin en de minsklike sûnens yn gefaar bringt.
Dêrom is it driuwend om genen te ûntdekken dy't glyfosaat kinne degradearje, om sa heech glyfosaat-resistinte transgene gewaaksen te kultivearjen mei lege glyfosaat-residuen.
It oplossen fan de kristalstruktuer en katalytyske reaksjemeganisme fan plant-ôflaat glyfosaat-degradearjende enzymen
Yn 2019 identifisearren Sineeske en Australyske ûndersyksteams twa glyfosaat-degradearjende aldo-keto-reduktasen, AKR4C16 en AKR4C17, foar it earst út glyfosaat-resistint boerengers.Se kinne NADP + brûke as in kofaktor om glyfosaat te degradearjen nei net-toxyske aminomethylfosfonsûr en glyoksylsoer.
AKR4C16 en AKR4C17 binne de earste rapporteare glyphosaat-degradearjende enzymen produsearre troch natuerlike evolúsje fan planten.Om it molekulêre meganisme fan har degradaasje fan glyfosaat fierder te ûndersykjen, brûkte Guo Ruiting's team röntgenkristallografy om de relaasje tusken dizze twa enzymen en kofaktor heech te analysearjen.De komplekse struktuer fan 'e resolúsje iepenbiere de binende modus fan it ternêre kompleks fan glyphosate, NADP + en AKR4C17, en stelde it katalytyske reaksjemeganisme foar fan AKR4C16 en AKR4C17-bemiddele glyphosaatdegradaasje.
Struktuer fan AKR4C17 / NADP + / glyphosate kompleks en reaksje meganisme fan glyphosate degradaasje.
Molekulêre modifikaasje ferbetteret de degradaasje-effisjinsje fan glyphosaat.
Nei it krijen fan it moaie trijediminsjonale strukturele model fan AKR4C17 / NADP + / glyphosate, krige professor Guo Ruiting syn team fierder in mutant proteïne AKR4C17F291D mei in 70% ferheging fan de degradaasje effisjinsje fan glyphosate troch enzyme struktuer analyze en rasjoneel ûntwerp.
Analyse fan glyphosaat-degradearjende aktiviteit fan AKR4C17 mutanten.
"Us wurk ûntbleatet it molekulêre meganisme fan AKR4C16 en AKR4C17 dy't de degradaasje fan glyfosaat katalysearje, wat in wichtige basis leit foar de fierdere modifikaasje fan AKR4C16 en AKR4C17 om har degradaasje-effisjinsje fan glyfosaat te ferbetterjen."Korrespondearjende auteur fan it papier, Associate Professor Dai Longhai fan Hubei University sei dat se in mutant proteïne AKR4C17F291D konstruearre hawwe mei ferbettere effisjinsje fan glyfosaatdegradaasje, dy't in wichtich ark leveret foar it kultivearjen fan hege glyfosaat-resistinte transgene gewaaksen mei lege glyfosaat-residuen en it brûken fan mikrobiële technyk degradearje glyfosaat yn it miljeu.
It wurdt rapportearre dat it team fan Guo Ruiting al lang dwaande is mei it ûndersyk nei de struktueranalyse en meganismebesprek fan biodegradaasje-enzymen, terpenoïdesyntases, en drugsdoelproteinen fan giftige en skealike stoffen yn it miljeu.Li Hao, assosjearre ûndersiker Yang Yu en dosint Hu Yumei yn it team binne de co-earste auteurs fan it papier, en Guo Ruiting en Dai Longhai binne de ko-oerienkommende auteurs.
Post tiid: Jun-02-2022