Avèk yon pwodiksyon anyèl plis pase 700,000 tòn, glifosat se èbisid ki pi lajman itilize e ki pi gwo nan mond lan. Rezistans move zèb ak menas potansyèl pou anviwònman ekolojik ak sante moun ki koze pa abi glifosat la te atire anpil atansyon.
Nan dat 29 me a, ekip Pwofesè Guo Ruiting ki soti nan Laboratwa Kle Eta a pou Biokataliz ak Jeni Anzim, ke Lekòl Syans Lavi Inivèsite Hubei a ansanm ak depatman pwovens ak ministeryèl yo te etabli, te pibliye dènye atik rechèch la nan Journal of Hazardous Materials, kote yo analize premye analiz zèb lakou kay. Aldo-keto reduktaz AKR4C16 ak AKR4C17 ki sòti nan (Yon move zèb paddy malfezan) katalize mekanis reyaksyon degradasyon glifosat la, epi amelyore anpil efikasite degradasyon glifosat pa AKR4C17 atravè modifikasyon molekilè.
Rezistans a glifosat k ap grandi.
Depi yo te entwodui l nan ane 1970 yo, glifosat la te popilè toupatou nan mond lan, e piti piti li vin èbisid ki gen yon spectre laj ki pi bon mache, ki pi itilize epi ki pi pwodiktif. Li lakòz pwoblèm metabolik nan plant yo, tankou move zèb yo, lè li inibi espesyalman 5-enolpyruvylshikimate-3-fosfat sentaz (EPSPS), yon anzim kle ki enplike nan kwasans ak metabolis plant yo, epi lanmò li.
Se poutèt sa, elvaj rekòt transjenik rezistan a glifosat epi itilizasyon glifosat nan jaden an se yon fason enpòtan pou kontwole move zèb nan agrikilti modèn.
Sepandan, avèk itilizasyon ak abi glifosat ki toupatou, plizyè douzèn move zèb te evolye piti piti epi devlope yon gwo tolerans pou glifosat.
Anplis de sa, rekòt jenetikman modifye ki rezistan a glifosat pa ka dekonpoze glifosat, sa ki lakòz akimilasyon ak transfè glifosat nan rekòt yo, ki ka fasilman gaye nan chèn alimantè a epi mete sante moun an danje.
Se poutèt sa, li ijan pou dekouvri jèn ki ka degrade glifosat, pou yo ka kiltive rekòt transjenik ki gen anpil rezistans a glifosat ak ti kantite rezidi glifosat.
Rezoud estrikti kristal la ak mekanis reyaksyon katalitik anzim ki degrade glifosat ki sòti nan plant yo
An 2019, ekip rechèch Chinwa ak Ostralyen yo te idantifye de aldo-keto reduktaz ki degrade glifosat, AKR4C16 ak AKR4C17, pou premye fwa nan zèb lakou ki rezistan a glifosat. Yo ka itilize NADP+ kòm yon kofaktè pou degrade glifosat an asid aminometilfosfonik ak asid gliyoksilik ki pa toksik.
AKR4C16 ak AKR4C17 se premye anzim ki degrade glifosat yo rapòte ki pwodui pa evolisyon natirèl plant yo. Pou yo ka eksplore pi lwen mekanis molekilè degradasyon glifosat yo a, ekip Guo Ruiting nan te itilize kristalografi reyon X pou analize relasyon ki genyen ant de anzim sa yo ak kofaktè ki wo yo. Estrikti konplèks rezolisyon an te revele mòd lyezon konplèks tenè glifosat la, NADP+ ak AKR4C17, epi li te pwopoze mekanis reyaksyon katalitik degradasyon glifosat ki medyatè pa AKR4C16 ak AKR4C17.
Estrikti konplèks AKR4C17/NADP+/glifosat ak mekanis reyaksyon degradasyon glifosat la.
Modifikasyon molekilè amelyore efikasite degradasyon glifosat la.
Apre yo te fin jwenn modèl estriktirèl twa dimansyon AKR4C17/NADP+/glifosat la, ekip Pwofesè Guo Ruiting nan te jwenn yon pwoteyin mutant AKR4C17F291D ki gen yon ogmantasyon 70% nan efikasite degradasyon glifosat la grasa analiz estrikti anzim ak yon konsepsyon rasyonèl.
Analiz aktivite degradan glifosat nan mutan AKR4C17 yo.
“Travay nou an revele mekanis molekilè AKR4C16 ak AKR4C17 ki katalize degradasyon glifosat la, sa ki poze yon fondasyon enpòtan pou plis modifikasyon AKR4C16 ak AKR4C17 pou amelyore efikasite degradasyon glifosat yo.” Otè korespondan atik la, Pwofesè Asosye Dai Longhai nan Inivèsite Hubei, te di ke yo te konstwi yon pwoteyin mutan AKR4C17F291D ak yon efikasite degradasyon glifosat amelyore, ki bay yon zouti enpòtan pou kiltive rekòt transjenik ki gen gwo rezistans a glifosat ak ti rezidi glifosat epi itilize bakteri mikwòb pou degrade glifosat nan anviwònman an.
Yo rapòte ke ekip Guo Ruiting nan gen lontan depi l ap fè rechèch sou analiz estrikti ak diskisyon sou mekanis anzim biodegradasyon, sentaz terpenoid, ak pwoteyin sib dwòg nan sibstans toksik ak danjere nan anviwònman an. Li Hao, chèchè asosye Yang Yu ak pwofesè Hu Yumei nan ekip la se ko-premye otè atik la, epi Guo Ruiting ak Dai Longhai se ko-otè korespondan yo.
Lè piblikasyon an: 2 jen 2022