የ glyphosate እፅዋት መበላሸት ሞለኪውላዊ ዘዴ ተገለጠ

ከ700,000 ቶን በላይ አመታዊ ምርት ያለው ግሊፎስፌት በአለም ላይ በብዛት ጥቅም ላይ የዋለ እና ትልቁ የአረም ማጥፊያ ነው።በጂሊፎስፌት አላግባብ መጠቀም ምክንያት የአረም መቋቋም እና ለሥነ-ምህዳር እና ለሰብአዊ ጤንነት ሊዳርጉ የሚችሉ ስጋቶች ከፍተኛ ትኩረትን ስቧል። 

በግንቦት 29፣ በሁቤይ ዩኒቨርሲቲ የህይወት ሳይንስ ትምህርት ቤት እና በክልል እና በሚኒስቴር ዲፓርትመንቶች በጋራ የተቋቋመው የባዮካታሊሲስ እና ኢንዛይም ምህንድስና የስቴት ቁልፍ ላብራቶሪ የፕሮፌሰር ጉዎ ሩቲንግ ቡድን የቅርብ ጊዜውን የምርምር ወረቀት በአደገኛ ቁሳቁሶች ጆርናል ላይ አሳትሟል። የባርኔጣ ሣር የመጀመሪያ ትንታኔ.(በአደገኛ ፓዲ አረም) የተገኘ አልዶ-ኬቶ ሬድዳሴስ AKR4C16 እና AKR4C17 የ glyphosate መበስበስን አጸፋዊ ዘዴን ያበረታታል፣ እና የጂሊፎስቴትን መበላሸት በ AKR4C17 በሞለኪውላዊ ማሻሻያ በእጅጉ ያሻሽላል።

እያደገ glyphosate የመቋቋም.

እ.ኤ.አ. በ 1970 ዎቹ ውስጥ ከተጀመረበት ጊዜ ጀምሮ ፣ glyphosate በዓለም ዙሪያ ታዋቂ ሆኗል ፣ እና ቀስ በቀስ በጣም ርካሽ ፣ በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለ እና በጣም ውጤታማ የሆነ ሰፊ-ስፔክትረም ፀረ-አረም ሆነ።በተለይም 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS) በመከልከል በእጽዋት እድገት እና በሜታቦሊዝም ውስጥ የተሳተፈውን ቁልፍ ኢንዛይም በመከልከል በእጽዋት ላይ የሜታቦሊክ መዛባትን ያስከትላል፣ አረሞችን ጨምሮ።እና ሞት.

ስለዚህ በዘመናዊ ግብርና ላይ ያለውን አረም ለመከላከል ጋይፎሴትን የሚቋቋሙ ትራንስጀኒክ ሰብሎችን ማራባት እና በመስክ ላይ ጂሊፎሴት መጠቀም ዋነኛው መንገድ ነው። 

ይሁን እንጂ የጂሊፎስቴትን በስፋት ጥቅም ላይ በማዋል እና አላግባብ መጠቀም, በደርዘን የሚቆጠሩ አረሞች ቀስ በቀስ ተሻሽለው ከፍተኛ የ glyphosate መቻቻልን አዳብረዋል.

በተጨማሪም ጂሊፎሴትን የሚቋቋሙ በዘረመል የተሻሻሉ። 

ስለዚህ, ከፍተኛ የጂሊፎሳይት መቋቋም የሚችሉ ትራንስጂኒክ ሰብሎችን በትንሹ የ glyphosate ቅሪቶች ለማልማት, glyphosate ን የሚያራግፉ ጂኖችን ማግኘት አስቸኳይ ነው.

ከዕፅዋት የሚመነጩ የጂሊፎሴትን የሚያበላሹ ኢንዛይሞችን ክሪስታል መዋቅር እና የካታሊቲክ ምላሽ ዘዴን መፍታት

እ.ኤ.አ. በ2019፣ የቻይና እና የአውስትራሊያ የምርምር ቡድኖች ሁለት glyphosate-ወራዳ አልዶ-ኬቶ ሬድዳቴሴስ፣ AKR4C16 እና AKR4C17፣ ከግlyphosate ተከላካይ ባርኔሪ ሳር ለመጀመሪያ ጊዜ ለይተው አውቀዋል።Glyphosate ወደ መርዛማ ያልሆነ አሚኖሜቲልፎስፎኒክ አሲድ እና ግላይኦክሲሊክ አሲድ ለማውረድ NADP+ን እንደ ኮፋክተር መጠቀም ይችላሉ።

AKR4C16 እና AKR4C17 ለመጀመሪያ ጊዜ የተዘገበ የጂሊፎስሰትን የሚያበላሹ ኢንዛይሞች በዕፅዋት ዝግመተ ለውጥ የተፈጠሩ ናቸው።የጊዮ ሩትን ቡድን የጂሊፎሴትን መበላሸት ሞለኪውላዊ ዘዴን የበለጠ ለመዳሰስ በነዚህ በሁለቱ ኢንዛይሞች እና በ cofactor high መካከል ያለውን ግንኙነት ለመተንተን የኤክስሬይ ክሪስታሎግራፊን ተጠቅሟል።የውሳኔው ውስብስብ አወቃቀር የ glyphosate ፣ NADP+ እና AKR4C17 የሶስትዮሽ ኮምፕሌክስ አስገዳጅ ሁኔታን አሳይቷል እና የ AKR4C16 እና AKR4C17-መካከለኛ የጂሊፎስሴት መበላሸት የካታሊቲክ ምላሽ ዘዴን አቅርቧል።

የAKR4C17/NADP+/Glyphosate ኮምፕሌክስ እና የጂሊፎሴት መበላሸት ምላሽ ዘዴ አወቃቀር።

ሞለኪውላር ማሻሻያ የ glyphosate መበስበስን ውጤታማነት ያሻሽላል።

ጥሩ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ መዋቅራዊ ሞዴል AKR4C17/NADP+/Glyphosate ካገኘ በኋላ፣ የፕሮፌሰር ጉኦ ሩይት ቡድን ተጨማሪ ሚውቴሽን ፕሮቲን AKR4C17F291D በ 70% ጭማሪ የጂሊፎሴትን የመበላሸት ብቃት በኢንዛይም መዋቅር ትንተና እና ምክንያታዊ ዲዛይን አገኘ።

የ AKR4C17 ሚውቴሽን የ glyphosate ወራዳ እንቅስቃሴ ትንተና።

"የእኛ ስራ የ AKR4C16 እና AKR4C17 ሞለኪውላዊ ዘዴን ያሳያል የ glyphosate መበላሸትን የሚያስተካክለው፣ ይህም ለ AKR4C16 እና AKR4C17 የ glyphosate የመበላሸት ቅልጥፍናቸውን ለማሻሻል ጠቃሚ መሰረት ይጥላል።"የጋዜጣው ተጓዳኝ የሂቤይ ዩኒቨርሲቲ ተባባሪ ፕሮፌሰር ዳይ ሎንግሃይ በተሻሻለው የጂሊፎስሬት መበላሸት ብቃት ያለው ሚውቴሽን ፕሮቲን AKR4C17F291D መገንባታቸውንና ይህም ከፍተኛ ጂሊፎስሳትን የሚቋቋሙ ትራንስጂኒክ ሰብሎችን በአነስተኛ የጂሊፎስሳት ቀሪዎች ለማልማት እና ማይክሮባይል ኢንጂነሪንግ በመጠቀም ጠቃሚ መሳሪያ ነው ብለዋል። በአከባቢው ውስጥ glyphosate ን ያዋርዱ።

የ Guo Ruiting ቡድን በባዮዴግሬሽን ኢንዛይሞች ፣ terpenoid synthases እና የመድኃኒት ዒላማ ፕሮቲኖችን በመርዛማ እና ጎጂ ንጥረ ነገሮች አወቃቀር ትንተና እና ዘዴ ላይ ምርምር ላይ ለረጅም ጊዜ ሲሰራ መቆየቱ ተዘግቧል።ሊ ሃኦ ፣ ተባባሪ ተመራማሪ ያንግ ዩ እና በቡድኑ ውስጥ መምህር ሁ ዩሜ የፅሁፉ የመጀመሪያ ደራሲ ናቸው ፣ እና Guo Ruiting እና Dai Longhai ተጓዳኝ ደራሲዎች ናቸው።