Uban sa tinuig nga output nga labaw sa 700,000 ka tonelada, ang glyphosate mao ang labing kaylap nga gigamit ug pinakadako nga herbicide sa kalibutan.Ang pagsukol sa sagbot ug potensyal nga hulga sa ekolohikal nga palibot ug kahimsog sa tawo tungod sa pag-abuso sa glyphosate nakadani ug daghang atensyon.
Niadtong Mayo 29, ang grupo ni Propesor Guo Ruiting gikan sa State Key Laboratory of Biocatalysis and Enzyme Engineering, hiniusang gitukod sa School of Life Sciences sa Hubei University ug sa mga departamento sa probinsiya ug ministeryal, nagpatik sa pinakabag-o nga research paper sa Journal of Hazardous Materials, nag-analisar. ang unang pagtuki sa barnyard grass.(Usa ka malignant nga paddy weed)-nakuha nga aldo-keto reductase AKR4C16 ug AKR4C17 catalyze ang reaksyon nga mekanismo sa glyphosate degradation, ug pag-ayo sa pagpalambo sa degradation efficiency sa glyphosate pinaagi sa AKR4C17 pinaagi sa molekular kausaban.
Nagtubo nga resistensya sa glyphosate.
Sukad sa pagpaila niini sa 1970s, ang glyphosate nahimong popular sa tibuok kalibutan, ug sa hinayhinay nahimong pinakabarato, labing kaylap nga gigamit ug pinakaproduktibo nga broad-spectrum herbicide.Nagpahinabo kini og mga metabolic disorder sa mga tanom, lakip na ang mga sagbot, pinaagi sa espesipikong pagpugong sa 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS), usa ka importanteng enzyme nga nalangkit sa pagtubo ug metabolismo sa tanom.ug kamatayon.
Busa, ang pagpasanay sa glyphosate-resistant transgenic crops ug paggamit sa glyphosate sa uma kay importanteng paagi sa pagkontrolar sa mga sagbot sa modernong agrikultura.
Bisan pa, sa kaylap nga paggamit ug pag-abuso sa glyphosate, daghang mga sagbot ang anam-anam nga milambo ug naugmad ang taas nga pagtugot sa glyphosate.
Dugang pa, ang glyphosate-resistant nga genetically modified crops dili makadecompose sa glyphosate, nga moresulta sa pagtipon ug pagbalhin sa glyphosate sa mga tanom, nga daling mokaylap sa food chain ug magpameligro sa panglawas sa tawo.
Busa, dinalian ang pagdiskubre sa mga gene nga makadaut sa glyphosate, aron maugmad ang taas nga glyphosate-resistant nga transgenic nga mga tanum nga adunay ubos nga glyphosate residues.
Pagsulbad sa kristal nga istruktura ug catalytic nga mekanismo sa reaksyon sa mga tanum nga nakuha sa glyphosate-degrading enzymes
Niadtong 2019, ang mga tim sa panukiduki sa China ug Australia nag-ila sa duha ka glyphosate-degrading aldo-keto reductases, AKR4C16 ug AKR4C17, sa unang higayon gikan sa glyphosate-resistant barnyard grass.Mahimo nilang gamiton ang NADP+ isip usa ka cofactor sa pagpaubos sa glyphosate ngadto sa nontoxic aminomethylphosphonic acid ug glyoxylic acid.
Ang AKR4C16 ug AKR4C17 mao ang una nga gitaho nga glyphosate-degrading enzyme nga gihimo sa natural nga ebolusyon sa mga tanum.Aron masusi pa ang mekanismo sa molekula sa ilang pagkadaot sa glyphosate, ang grupo ni Guo Ruiting migamit ug X-ray crystallography aron analisahon ang relasyon niining duha ka enzyme ug taas nga cofactor.Ang komplikado nga istruktura sa resolusyon nagpadayag sa binding mode sa ternary complex sa glyphosate, NADP + ug AKR4C17, ug gisugyot ang catalytic reaction mechanism sa AKR4C16 ug AKR4C17-mediated glyphosate degradation.
Istruktura sa AKR4C17/NADP+/glyphosate complex ug mekanismo sa reaksyon sa glyphosate degradation.
Ang pagbag-o sa molekula nagpauswag sa kaepektibo sa pagkadaot sa glyphosate.
Human makuha ang maayong three-dimensional structural model sa AKR4C17/NADP+/glyphosate, ang team ni Propesor Guo Ruiting dugang nakakuha ug mutant protein AKR4C17F291D nga adunay 70% nga pagtaas sa degradation efficiency sa glyphosate pinaagi sa enzyme structure analysis ug rational design.
Pagtuki sa glyphosate-degrading nga kalihokan sa AKR4C17 mutants.
"Gipadayag sa among trabaho ang mekanismo sa molekula sa AKR4C16 ug AKR4C17 nga nag-catalyze sa pagkadaot sa glyphosate, nga nagbutang usa ka hinungdanon nga pundasyon alang sa dugang nga pagbag-o sa AKR4C16 ug AKR4C17 aron mapaayo ang ilang pagkadaot sa glyphosate."Katugbang nga tagsulat sa papel, Associate Professor Dai Longhai sa Hubei University Nag-ingon nga naghimo sila usa ka mutant nga protina nga AKR4C17F291D nga adunay gipaayo nga glyphosate degradation efficiency, nga naghatag usa ka hinungdanon nga himan alang sa pag-ugmad sa taas nga glyphosate-resistant nga transgenic nga tanum nga adunay ubos nga glyphosate residues ug paggamit sa microbial engineering bacteria aron degrade glyphosate sa palibot.
Gikataho nga ang team ni Guo Ruiting dugay na nga nag-research sa structure analysis ug mekanismo sa diskusyon sa biodegradation enzymes, terpenoid synthases, ug drug target proteins sa makahilo ug makadaot nga mga butang sa palibot.Si Li Hao, ang kaubang tigdukiduki nga si Yang Yu ug ang lecturer nga si Hu Yumei sa team mao ang co-first authors sa papel, ug si Guo Ruiting ug Dai Longhai mao ang co-corresponding authors.
Oras sa pag-post: Hunyo-02-2022