Urteko 700.000 tonatik gorako ekoizpenarekin, glifosatoa da munduko herbizidarik erabiliena eta handiena.Belar erresistentziak eta glifosatoaren gehiegikeriak eragindako ingurumen ekologikorako eta giza osasunerako mehatxu potentzialek arreta handia erakarri dute.
Maiatzaren 29an, Hubei Unibertsitateko Bizitza Zientzien Eskolak eta probintziako eta ministerio departamentuek elkarrekin ezarritako Biokatalisi eta Entzimetako Ingeniaritza Estatuko gako laborategiko Guo Ruiting irakaslearen taldeak azken ikerketa lana argitaratu zuen Journal of Hazardous Materials aldizkarian, aztertuz. ukuilu belarraren lehen azterketa.(Paddy belar gaiztoa) AKR4C16 eta AKR4C17 eratorritako aldo-keto erreduktasa glifosatoaren degradazioaren erreakzio-mekanismoa katalizatzen dute eta AKR4C17-ren glifosatoaren degradazio-eraginkortasuna asko hobetzen dute aldaketa molekularren bidez.
Glifosatoaren erresistentzia hazten ari da.
1970eko hamarkadan sartu zenetik, glifosatoa mundu osoan ezaguna izan da, eta pixkanaka-pixkanaka espektro zabaleko herbizida merkeena, erabiliena eta emankorrena bihurtu da.Landareetan nahasmendu metabolikoak eragiten ditu, belar txarrak barne, 5-enolpyruvylshikimate-3-fosfato sintasa (EPSPS) bereziki inhibituz, landareen hazkuntzan eta metabolismoan parte hartzen duen funtsezko entzima bat.eta heriotza.
Hori dela eta, glifosatoari erresistenteak diren labore transgenikoak haztea eta glifosatoa soroan erabiltzea nekazaritza modernoan belar txarrak kontrolatzeko modu garrantzitsua da.
Hala ere, glifosatoaren erabilera eta gehiegikeria hedatuta egonda, hamaika belar-pixkanaka eboluzionatu eta glifosatoarekiko tolerantzia handia garatu dute.
Gainera, glifosatoari erresistenteak diren genetikoki eraldatutako laboreek ezin dute glifosatoa deskonposatu, eta ondorioz, laboreetan glifosatoa metatu eta transferitzen da, eta horrek elika-katean zehar erraz hedatu eta giza osasuna arriskuan jar dezake.
Horregatik, premiazkoa da glifosatoa degrada dezaketen geneak aurkitzea, glifosatoarekiko erresistentzia handiko labore transgenikoak glifosato-hondakin baxuekin lantzeko.
Landare-jatorriko glifosatoa degradatzen duten entzimen kristal-egitura eta erreakzio katalitiko-mekanismoa ebaztea.
2019an, Txinako eta Australiako ikerketa-taldeek glifosatoa degradatzen duten bi aldo-keto-erreduktasa identifikatu zituzten, AKR4C16 eta AKR4C17, lehen aldiz glifosatoari erresistentea den belartik.NADP+ kofaktore gisa erabil dezakete glifosatoa azido aminometilfosfoniko eta azido glioxiliko ez toxiko bihurtzeko.
AKR4C16 eta AKR4C17 landareen bilakaera naturalaren ondorioz sortutako glifosatoa degradatzen duten lehen entzimak dira.Glifosatoaren degradazioaren mekanismo molekularra gehiago aztertzeko, Guo Ruiting-en taldeak X izpien kristalografia erabili zuen bi entzima horien eta kofaktore altuaren arteko erlazioa aztertzeko.Ebazpenaren egitura konplexuak glifosato, NADP+ eta AKR4C17 konplexu ternarioaren lotura modua agerian utzi zuen, eta AKR4C16 eta AKR4C17-ren bidezko glifosatoaren degradazioaren erreakzio katalitikoa proposatu zuen.
AKR4C17/NADP+/glyphosate konplexuaren egitura eta glifosatoaren degradazioaren erreakzio mekanismoa.
Aldaketa molekularrak glifosatoaren degradazio-eraginkortasuna hobetzen du.
AKR4C17/NADP+/glifosatoaren hiru dimentsioko egitura-eredu fina lortu ondoren, Guo Ruiting irakaslearen taldeak AKR4C17F291D proteina mutante bat lortu zuen, glifosatoaren degradazio-eraginkortasuna % 70 handituz, entzimaren egituraren analisiaren eta diseinu arrazionalaren bidez.
AKR4C17 mutanteen glifosatoa degradatzeko jardueraren analisia.
"Gure lanak glifosatoaren degradazioa katalizatzen duen AKR4C16 eta AKR4C17-ren mekanismo molekularra erakusten du, eta horrek oinarri garrantzitsua ezartzen du AKR4C16 eta AKR4C17-en aldaketa gehiagorako glifosatoaren degradazio eraginkortasuna hobetzeko".Artikuluaren egileak, Hubei Unibertsitateko Dai Longhai irakasle elkartuak esan zuen AKR4C17F291D proteina mutante bat eraiki zutela glifosatoaren degradazio-eraginkortasunarekin, tresna garrantzitsua eskaintzen duena glifosatoarekiko erresistentzia handiko labore transgenikoak glifosato-hondakin baxuekin lantzeko eta mikrobioen ingeniaritza bakterioak erabiltzeko. glifosatoa degradatzen du ingurunean.
Jakinarazi dutenez, Guo Ruiting-en taldea aspalditik ari da ingurumeneko substantzia toxiko eta kaltegarrien biodegradazio-entzimen, terpenoide sintasien eta substantzia toxiko eta kaltegarrien xede-proteinen egitura-analisiaren eta mekanismoen eztabaidaren ikerketan.Li Hao, Yang Yu ikertzaile elkartua eta taldeko Hu Yumei irakaslea dira lanaren lehen egileak, eta Guo Ruiting eta Dai Longhai egilekideak.
Argitalpenaren ordua: 2022-02-02