Mat enger jäerlecher Produktioun vun iwwer 700.000 Tonnen ass Glyphosat dee meescht benotzten a gréissten Herbizid op der Welt.Onkrautresistenz a potenziell Gefore fir d'ökologesch Ëmwelt a mënschlech Gesondheet verursaacht duerch de Mëssbrauch vu Glyphosat hu grouss Opmierksamkeet ugezunn.
Den 29. Mee huet d'Team vum Professer Guo Ruiting vum State Key Laboratory of Biocatalysis and Enzyme Engineering, zesumme vun der School of Life Sciences vun der Hubei University an de provincialen a ministerielle Departementer gegrënnt, déi lescht Fuerschungspabeier am Journal of Hazardous Materials publizéiert, analyséiert. déi éischt Analyse vun Barnyard Gras.(A béiswëlleg Paddy Onkraut)-ofgeleet Aldo-Keto-Reduktase AKR4C16 an AKR4C17 katalyséieren de Reaktiounsmechanismus vun der Glyphosat-Degradatioun, a verbesseren d'Effizienz vun der Ofbau vum Glyphosat duerch AKR4C17 duerch molekulare Modifikatioun staark.
Wuessend Glyphosatresistenz.
Zënter senger Aféierung an den 1970er Joren ass Glyphosat op der ganzer Welt populär gewiescht an ass no an no de bëllegsten, am meeschte verbreetsten a produktivsten Breetspektrum Herbizid ginn.Et verursaacht metabolesche Stéierunge bei Planzen, dorënner Onkraut, andeems se 5-enolpyruvylshikimate-3-Phosphat-Synthase (EPSPS) speziell hemmt, e Schlësselenzym, deen am Planzewachstum a Metabolismus involvéiert ass.an Doud.
Dofir ass d'Zucht vu Glyphosat-resistente transgene Kulturen a benotzt Glyphosat am Feld e wichtege Wee fir Onkraut an der moderner Landwirtschaft ze kontrolléieren.
Wéi och ëmmer, mat der verbreeter Benotzung a Mëssbrauch vu Glyphosat, hunn Dosende vun Onkraut lues a lues evoluéiert an héich Glyphosat Toleranz entwéckelt.
Zousätzlech kënnen d'Glyphosat-resistente genetesch modifizéiert Kulturen de Glyphosat net zerbriechen, wat zu der Akkumulation an der Iwwerdroung vu Glyphosat a Kulturen resultéiert, wat liicht duerch d'Liewensmëttelkette verbreet an d'mënschlech Gesondheet a Gefor bréngen.
Dofir ass et dréngend Genen ze entdecken déi Glyphosat degradéiere kënnen, fir héich Glyphosat-resistente transgene Kulturen mat nidderegen Glyphosatreschter ze kultivéieren.
Opléisung vun der Kristallstruktur a katalytesche Reaktiounsmechanismus vu Planz-ofgeleete Glyphosat-degradéierende Enzymen
Am Joer 2019 hunn chinesesch an australesch Fuerschungsteams zwee Glyphosat-degradéierend Aldo-Keto-Reduktasen identifizéiert, AKR4C16 an AKR4C17, fir d'éischte Kéier aus Glyphosat-resistente Barnyard Gras.Si kënnen NADP + als Kofaktor benotzen fir Glyphosat zu net-toxesch Aminomethylphosphonsäure a Glyoxylsäure ze degradéieren.
AKR4C16 an AKR4C17 sinn déi éischt gemellt Glyphosat-degradéierend Enzyme produzéiert duerch natierlech Evolutioun vu Planzen.Fir de molekulare Mechanismus vun hirer Degradatioun vu Glyphosat weider ze entdecken, huet d'Team vum Guo Ruiting Röntgenkristallographie benotzt fir d'Relatioun tëscht dësen zwee Enzymen a Kofaktor héich ze analyséieren.Déi komplex Struktur vun der Resolutioun huet de Bindungsmodus vum ternäre Komplex vu Glyphosat, NADP + an AKR4C17 opgedeckt, a proposéiert de katalytesche Reaktiounsmechanismus vun AKR4C16 an AKR4C17-mediéiert Glyphosat-Degradatioun.
Struktur vum AKR4C17 / NADP + / Glyphosat Komplex a Reaktiounsmechanismus vu Glyphosat Degradatioun.
Molekulare Modifikatioun verbessert d'Degradatiounseffizienz vu Glyphosat.
Nodeem de feinen dreidimensionalen strukturelle Modell vun AKR4C17/NADP+/Glyphosat kritt huet, huet dem Professer Guo Ruiting seng Equipe weider e mutant Protein AKR4C17F291D kritt mat enger 70% Erhéijung vun der Degradatiounseffizienz vu Glyphosat duerch Enzymstrukturanalyse a rationalem Design.
Analyse vu Glyphosat-degradéierend Aktivitéit vun AKR4C17 Mutanten.
"Eis Aarbecht enthüllt de molekulare Mechanismus vun AKR4C16 an AKR4C17, déi d'Degradatioun vu Glyphosat katalyséieren, wat e wichtege Grondlag fir déi weider Modifikatioun vun AKR4C16 an AKR4C17 leet fir hir Degradatiounseffizienz vu Glyphosat ze verbesseren."Korrespondéierten Autor vum Pabeier, Associé Professer Dai Longhai vun der Hubei Universitéit sot datt si e mutant Protein AKR4C17F291D mat verbesserte Glyphosat-Degradatiounseffizienz konstruéiert hunn, wat e wichtegt Instrument ubitt fir héich Glyphosat-resistente transgene Kulturen mat nidderegen Glyphosat-Reschter ze kultivéieren a Mikrobial-Bakterien ze benotzen. degradéiert Glyphosat an der Ëmwelt.
Et gëtt gemellt datt d'Team vum Guo Ruiting laang an der Fuerschung iwwer d'Strukturanalyse an d'Mechanismusdiskussioun vu Biodegradatiouns Enzymen, Terpenoid Synthasen an Drogenzielproteine vu gëftege a schiedleche Substanzen an der Ëmwelt engagéiert ass.Li Hao, Associé Fuerscher Yang Yu an Dozent Hu Yumei am Team sinn déi Co-éischt Autoren vum Pabeier, a Guo Ruiting an Dai Longhai sinn déi co-korrespondéiert Autoren.
Post Zäit: Jun-02-2022