nematode ແປກແມ່ນເປັນ endoparasite ເຄື່ອນຍ້າຍທີ່ຖືກກັກກັນທີ່ຮູ້ກັນວ່າເຮັດໃຫ້ເກີດການສູນເສຍທາງດ້ານເສດຖະກິດທີ່ຮ້າຍແຮງໃນລະບົບນິເວດຂອງປ່າແປກ. ການສຶກສາໃນປັດຈຸບັນທົບທວນຄືນກິດຈະກໍາ nematicidal ຂອງ indoles halogenated ຕ້ານ nematodes ແປກແລະກົນໄກການປະຕິບັດຂອງເຂົາເຈົ້າ. ກິດຈະກໍາ nematicidal ຂອງ 5-iodoindole ແລະ avermectin (ການຄວບຄຸມໃນທາງບວກ) ຕໍ່ nematodes ແປກແມ່ນຄ້າຍຄືກັນແລະສູງໃນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຕ່ໍາ (10 μg / mL). 5-iodoindole ຫຼຸດລົງ fecundity, ກິດຈະກໍາການຈະເລີນພັນ, ການຕາຍຂອງ embryonic ແລະຕົວອ່ອນ, ແລະພຶດຕິກໍາ locomotor. ປະຕິສໍາພັນໂມເລກຸນຂອງ ligands ກັບ receptors glutamate-gated chloride channels ສະເພາະທີ່ບໍ່ມີກະດູກສັນຫຼັງສະຫນັບສະຫນູນແນວຄິດທີ່ວ່າ 5-iodoindole, ເຊັ່ນ avermectin, ຜູກມັດແຫນ້ນກັບສະຖານທີ່ທີ່ເຮັດວຽກຂອງ receptor. 5-Iodoindole ຍັງ induced ຜິດປົກກະຕິ phenotypic ຕ່າງໆໃນ nematodes, ລວມທັງການລົ້ມລົງ / ການຫົດຕົວຂອງອະໄວຍະວະທີ່ຜິດປົກກະຕິແລະ vacuolization ເພີ່ມຂຶ້ນ. ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ vacuoles ອາດຈະມີບົດບາດໃນການຕາຍຂອງ nematode methylation-mediated. ທີ່ສໍາຄັນ, 5-iodoindole ແມ່ນບໍ່ມີສານພິດກັບພືດທັງສອງຊະນິດ (ກະລໍ່າປີແລະ radish). ດັ່ງນັ້ນ, ການສຶກສານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການໃຊ້ iodoindole ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂສິ່ງແວດລ້ອມສາມາດຄວບຄຸມການບາດເຈັບຂອງຕົ້ນໄມ້ແປກ.
nematode ໄມ້ແປກ (Bursaphelenchus xylophilus) ເປັນຂອງ nematodes ໄມ້ແປກ (PWN), nematodes endoparasitic ທີ່ເຄື່ອນຍ້າຍທີ່ຮູ້ຈັກວ່າເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ລະບົບນິເວດປ່າໄມ້ແປກ. ພະຍາດເຄືອໄມ້ແປກ (PWD) ທີ່ເກີດຈາກໜໍ່ໄມ້ແປກກຳລັງກາຍເປັນບັນຫາຮ້າຍແຮງຢູ່ໃນຫຼາຍທະວີບ, ລວມທັງອາຊີ ແລະ ເອີຣົບ, ແລະ ໃນອາເມລິກາເໜືອ, nematode ທຳລາຍຕົ້ນແປກຊະນິດທີ 1,2. ການຫຼຸດລົງຂອງຕົ້ນແປກແມ່ນບັນຫາເສດຖະກິດທີ່ສໍາຄັນ, ແລະຄວາມສົດໃສດ້ານຂອງການແຜ່ກະຈາຍທົ່ວໂລກຂອງມັນແມ່ນເປັນຫ່ວງ3. ປະເພດແປກຕໍ່ໄປນີ້ຖືກໂຈມຕີໂດຍ nematode: Pinus densiflora, Pinus sylvestris, Pinus thunbergii, Pinus koraiensis, Pinus thunbergii, Pinus thunbergii, ແລະ Pinus radiata4. Pine nematode ເປັນພະຍາດຮ້າຍແຮງທີ່ສາມາດຂ້າຕົ້ນແປກພາຍໃນອາທິດຫຼືຫຼາຍເດືອນຂອງການຕິດເຊື້ອ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການລະບາດຂອງ nematode ແປກແມ່ນພົບເລື້ອຍໃນຫຼາຍໆລະບົບນິເວດ, ດັ່ງນັ້ນລະບົບຕ່ອງໂສ້ການຕິດເຊື້ອທີ່ຍັງຄົງຄ້າງໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ1.
Bursaphelenchus xylophilus ເປັນພືດທີ່ເປັນແມ່ກາຝາກກັກກັນທີ່ເປັນຂອງ superfamily Aphelenchoidea ແລະ clade 102.5. nematode ເປັນອາຫານຂອງເຊື້ອເຫັດແລະແຜ່ພັນໃນເນື້ອໄມ້ຂອງຕົ້ນແປກ, ພັດທະນາເປັນສີ່ຂັ້ນຕອນຕົວອ່ອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ: L1, L2, L3, L4 ແລະບຸກຄົນຜູ້ໃຫຍ່1,6. ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຂອງການຂາດແຄນອາຫານ, nematode ແປກຜ່ານເຂົ້າໄປໃນຂັ້ນຕອນຂອງຕົວອ່ອນພິເສດ - dauer, ເຊິ່ງ parasitizes vector ຂອງມັນ - ແມງເປືອກແປກ (Monochamus alternatus) ແລະຖືກໂອນໄປຫາຕົ້ນແປກທີ່ມີສຸຂະພາບດີ. ໃນເຈົ້າພາບທີ່ມີສຸຂະພາບດີ, nematodes ເຄື່ອນຍ້າຍຢ່າງໄວວາຜ່ານເນື້ອເຍື່ອຂອງພືດແລະອາຫານໃນຈຸລັງ parenchymatous, ເຊິ່ງນໍາໄປສູ່ການປະຕິກິລິຢາ hypersensitivity ຫຼາຍ, wilting ຂອງແປກແລະການເສຍຊີວິດພາຍໃນຫນຶ່ງປີຫຼັງຈາກການຕິດເຊື້ອ1,7,8.
ການຄວບຄຸມທາງຊີວະພາບຂອງ nematodes ແປກແມ່ນສິ່ງທ້າທາຍມາດົນນານ, ໂດຍມີມາດຕະການກັກກັນຕັ້ງແຕ່ສະຕະວັດທີ 20. ຍຸດທະສາດໃນປະຈຸບັນໃນການຄວບຄຸມ nematodes ແປກຕົ້ນຕໍແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການປິ່ນປົວທາງເຄມີ, ລວມທັງການຟອກໄມ້ແລະການຝັງ nematicides ເຂົ້າໄປໃນລໍາຕົ້ນ. nematicides ທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປທີ່ສຸດແມ່ນ avermectin ແລະ avermectin benzoate, ເຊິ່ງຂຶ້ນກັບຄອບຄົວ avermectin. ສານເຄມີທີ່ມີລາຄາແພງເຫຼົ່ານີ້ມີປະສິດຕິຜົນສູງຕໍ່ກັບຫຼາຍຊະນິດຂອງ nematode ແລະຖືວ່າປອດໄພຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ9. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການໃຊ້ nematicides ເຫຼົ່ານີ້ຊ້ໍາຊ້ອນແມ່ນຈະສ້າງຄວາມກົດດັນໃນການຄັດເລືອກທີ່ເກືອບແນ່ນອນຈະນໍາໄປສູ່ການເກີດຂອງ nematodes ແປກທີ່ທົນທານຕໍ່, ດັ່ງທີ່ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນສໍາລັບແມງໄມ້ສັດຕູພືດຫຼາຍຊະນິດ, ເຊັ່ນ: Leptinotarsa decemlineata, Plutella xylostella ແລະ nematodes Trichostrongylus colubriformis ແລະ Ostertagia, ຄ່ອຍໆພັດທະນາ. avermectins10,11,12. ດັ່ງນັ້ນ, ຮູບແບບການຕໍ່ຕ້ານຕ້ອງໄດ້ຮັບການສຶກສາຢ່າງເປັນປົກກະຕິແລະກວດຫາ nematicides ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເພື່ອຊອກຫາທາງເລືອກ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ມີປະສິດທິພາບແລະເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມເພື່ອຄວບຄຸມ PVD. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ຜູ້ຂຽນຈໍານວນຫນຶ່ງໄດ້ສະເຫນີການນໍາໃຊ້ສານສະກັດຈາກພືດ, ນ້ໍາມັນທີ່ຈໍາເປັນແລະການລະເຫີຍທີ່ເປັນຕົວຄວບຄຸມ nematode13,14,15,16.
ພວກເຮົາບໍ່ດົນມານີ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນກິດຈະກໍາ nematicidal ຂອງ indole, ເປັນໂມເລກຸນສັນຍານ intercellular ແລະ interkingdom, ໃນ Caenorhabditis elegans 17 . Indole ເປັນສັນຍານ intracellular ທີ່ແຜ່ຂະຫຍາຍຢູ່ໃນລະບົບນິເວດຂອງຈຸລິນຊີ, ຄວບຄຸມຫນ້າທີ່ຈໍານວນຫລາຍທີ່ມີຜົນກະທົບທາງຊີວະວິທະຍາຂອງຈຸລິນຊີ, ການສ້າງ spore, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ plasmid, ການຕໍ່ຕ້ານຢາເສບຕິດ, ການສ້າງ biofilm, ແລະ virulence 18, 19 . ກິດຈະກໍາຂອງ indole ແລະອະນຸພັນຂອງມັນຕໍ່ກັບ nematodes ເຊື້ອພະຍາດອື່ນໆຍັງບໍ່ທັນໄດ້ສຶກສາ. ໃນການສຶກສານີ້, ພວກເຮົາໄດ້ສືບສວນກິດຈະກໍາ nematicidal ຂອງ 34 indoles ຕໍ່ nematodes ແປກແລະໄດ້ອະທິບາຍກົນໄກການດໍາເນີນການຂອງ 5-iodoindole ທີ່ມີສັກຍະພາບທີ່ສຸດໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດ, ການຖ່າຍຮູບເວລາ, ແລະການທົດລອງ docking ໂມເລກຸນ, ແລະປະເມີນຜົນກະທົບທີ່ເປັນພິດຂອງມັນຕໍ່ພືດໂດຍໃຊ້ການວິເຄາະການແຕກງອກຂອງເມັດ.
ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງ (> 1.0 mM) ຂອງ indole ໄດ້ຖືກລາຍງານມາກ່ອນຫນ້ານີ້ວ່າມີຜົນກະທົບ nematicidal ໃນ nematodes17. ຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວ B. xylophilus (ໄລຍະຊີວິດແບບປະສົມ) ດ້ວຍ indole ຫຼື 33 indole derivatives ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຢູ່ທີ່ 1 mM, ການຕາຍຂອງ B. xylophilus ໄດ້ຖືກວັດແທກໂດຍການນັບ nematodes ທີ່ມີຊີວິດແລະຕາຍໃນກຸ່ມຄວບຄຸມແລະການປິ່ນປົວ. ຫ້າ indoles ສະແດງໃຫ້ເຫັນກິດຈະກໍາ nematicidal ທີ່ສໍາຄັນ; ຄວາມຢູ່ລອດຂອງກຸ່ມຄວບຄຸມທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວແມ່ນ 95 ± 7% ຫຼັງຈາກ 24 ຊົ່ວໂມງ. ໃນຈໍານວນ 34 indoles ທີ່ທົດສອບ, 5-iodoindole ແລະ 4-fluoroindole ຢູ່ທີ່ 1 mM ເຮັດໃຫ້ເກີດການຕາຍ 100%, ໃນຂະນະທີ່ 5,6-difluoroindigo, methylindole-7-carboxylate, ແລະ 7-iodoindole ເຮັດໃຫ້ເກີດການຕາຍປະມານ 50% (ຕາຕະລາງ 1).
ຜົນກະທົບຂອງ 5-iodoindole ຕໍ່ການສ້າງຕັ້ງ vacuole ແລະ metabolism ຂອງ nematode ໄມ້ແປກ. (A) ຜົນກະທົບຂອງ avermectin ແລະ 5-iodoindole ກ່ຽວກັບ nematodes ຜູ້ຊາຍຜູ້ໃຫຍ່, (B) ຂັ້ນຕອນ L1 ໄຂ່ nematode ແລະ (C) metabolism ຂອງ B. xylophilus, (i) vacuoles ບໍ່ໄດ້ສັງເກດເຫັນຢູ່ທີ່ 0 h, ການປິ່ນປົວເຮັດໃຫ້ (ii) vacuoles, (iii) ການສະສົມຂອງ vacuoles ຫຼາຍ, (iv) vacuoles ຂອງ swellfusion. (vi) ການສ້າງຕັ້ງຂອງ vacuoles ຍັກໃຫຍ່. ລູກສອນສີແດງຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການໃຄ່ບວມຂອງ vacuoles, ລູກສອນສີຟ້າຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການປະສົມຂອງ vacuoles ແລະລູກສອນສີດໍາຊີ້ໃຫ້ເຫັນ vacuoles ຍັກໃຫຍ່. ແຖບຂະຫນາດ = 50 μm.
ນອກຈາກນັ້ນ, ການສຶກສານີ້ຍັງໄດ້ອະທິບາຍເຖິງຂະບວນການຕາມລໍາດັບຂອງການຕາຍທີ່ເກີດຈາກ methane ໃນ nematodes ແປກ (ຮູບ 4C). ການຕາຍຂອງ Methanogenic ແມ່ນປະເພດຂອງການຕາຍຂອງເຊນທີ່ບໍ່ແມ່ນ apoptotic ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການສະສົມຂອງ vacuoles cytoplasmic ທີ່ໂດດເດັ່ນ27. ຂໍ້ບົກພ່ອງທາງດ້ານສະລີລະວິທະຍາທີ່ສັງເກດເຫັນຢູ່ໃນ nematodes ແປກເບິ່ງຄືວ່າມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດກັບກົນໄກການເສຍຊີວິດຍ້ອນມີເທນ. ການກວດກ້ອງຈຸລະທັດໃນຊ່ວງເວລາທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ vacuoles ຍັກໃຫຍ່ໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນຫຼັງຈາກ 20 ຊົ່ວໂມງຂອງການສໍາຜັດກັບ 5-iodoindole (0.1 mM). vacuoles ກ້ອງຈຸລະທັດໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວ 8 ຊົ່ວໂມງ, ແລະຈໍານວນຂອງພວກເຂົາເພີ່ມຂຶ້ນຫຼັງຈາກ 12 ຊົ່ວໂມງ. ສັງເກດເຫັນມີ vacuoles ຂະຫນາດໃຫຍ່ຫຼາຍຫຼັງຈາກ 14 ຊົ່ວໂມງ. ຫຼາຍ vacuoles fused ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນຫຼັງຈາກ 12-16 h ຂອງການປິ່ນປົວ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ vacuole fusion ແມ່ນພື້ນຖານຂອງກົນໄກການເສຍຊີວິດ methanogenic. ຫຼັງຈາກ 20 ຊົ່ວໂມງ, vacuoles ຍັກໃຫຍ່ຫຼາຍໄດ້ຖືກພົບເຫັນໃນທົ່ວແມ່ທ້ອງ. ການສັງເກດການເຫຼົ່ານີ້ເປັນຕົວແທນຂອງບົດລາຍງານຄັ້ງທໍາອິດຂອງ metuosis ໃນ C. elegans .
ໃນແມ່ທ້ອງທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວ 5-iodoindole, ການລວບລວມ vacuole ແລະການ rupture ຍັງໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນ (ຮູບ 5), ເປັນຫຼັກຖານໂດຍການບິດຂອງແມ່ທ້ອງແລະການປ່ອຍ vacuole ເຂົ້າໄປໃນສະພາບແວດລ້ອມ. ການລົບກວນຂອງ Vacuole ຍັງຖືກສັງເກດເຫັນຢູ່ໃນເຍື່ອຫຸ້ມໄຂ່, ເຊິ່ງປົກກະຕິຈະຖືກຮັກສາໄວ້ຢ່າງບໍ່ຢຸດຢັ້ງໂດຍ L2 ໃນລະຫວ່າງການອົບ (ຕື່ມ Fig. S2). ການສັງເກດການເຫຼົ່ານີ້ສະຫນັບສະຫນູນການມີສ່ວນຮ່ວມຂອງການສະສົມຂອງນ້ໍາແລະຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ osmoregulatory, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການບາດເຈັບຂອງເຊນປີ້ນກັບກັນ (RCI), ໃນຂະບວນການຂອງການສ້າງຕັ້ງ vacuole ແລະ suppuration (ຮູບ 5).
ການສົມມຸດຕິຖານບົດບາດຂອງໄອໂອດິນໃນການສ້າງຕັ້ງ vacuole ສັງເກດເຫັນ, ພວກເຮົາໄດ້ສືບສວນກິດຈະກໍາ nematicidal ຂອງ sodium iodide (NaI) ແລະ potassium iodide (KI). ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຢູ່ທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ (0.1, 0.5 ຫຼື 1 mM), ພວກມັນບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ການຢູ່ລອດຂອງ nematode ຫຼືການສ້າງ vacuole (ຕື່ມ Fig. S5), ເຖິງແມ່ນວ່າ 1 mM KI ມີຜົນກະທົບ nematicidal ເລັກນ້ອຍ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, 7-iodoindole (1 ຫຼື 2 mM), ເຊັ່ນ: 5-iodoindole, induced vacuoles ຫຼາຍແລະການຜິດປົກກະຕິຂອງໂຄງສ້າງ (ຕື່ມ Fig. S6). ສອງ iodoindoles ສະແດງໃຫ້ເຫັນລັກສະນະ phenotypic ທີ່ຄ້າຍຄືກັນໃນ nematodes ແປກ, ໃນຂະນະທີ່ NaI ແລະ KI ບໍ່ມີ. ຫນ້າສົນໃຈ, indole ບໍ່ໄດ້ກະຕຸ້ນການສ້າງ vacuole ໃນ B. xylophilus ໃນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງການທົດສອບ (ຂໍ້ມູນບໍ່ໄດ້ສະແດງ). ດັ່ງນັ້ນ, ຜົນໄດ້ຮັບຢືນຢັນວ່າສະລັບສັບຊ້ອນ indole-iodine ແມ່ນຮັບຜິດຊອບສໍາລັບການ vacuolization ແລະ metabolism ຂອງ B. xylophilus.
ໃນບັນດາ indoles ທີ່ຖືກທົດສອບສໍາລັບກິດຈະກໍາ nematicidal, 5-iodoindole ມີດັດຊະນີເລື່ອນສູງສຸດຂອງ -5.89 kcal/mol, ຮອງລົງມາດ້ວຍ 7-iodoindole (-4.48 kcal/mol), 4-fluoroindole (-4.33), ແລະ indole (-4.03) (ຮູບ 6). ຄວາມຜູກພັນຂອງກະດູກສັນຫຼັງທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງ hydrogen ຂອງ 5-iodoindole ກັບ leucine 218 ເຮັດໃຫ້ການຜູກມັດຂອງມັນຄົງທີ່, ໃນຂະນະທີ່ອະນຸພັນ indole ອື່ນໆທັງຫມົດຜູກກັບ serine 260 ຜ່ານສາຍພັນໄຮໂດເຈນໃນລະບົບຕ່ອງໂສ້ຂ້າງ. ໃນບັນດາ iodoindoles ແບບຈໍາລອງອື່ນໆ, 2-iodoindole ມີມູນຄ່າການຜູກມັດຂອງ -5.248 kcal/mol, ເຊິ່ງແມ່ນເນື່ອງມາຈາກພັນທະບັດ hydrogen ຕົ້ນຕໍກັບ leucine 218. ການຜູກມັດທີ່ຮູ້ຈັກອື່ນໆລວມມີ 3-iodoindole (-4.3 kcal/mol), 4-iodoindole (-4.60), ແລະ fluorokcal (-4.6.0). kcal/mol) (ຮູບເສີມ S8). indoles halogenated ສ່ວນໃຫຍ່ແລະ indole ຕົວຂອງມັນເອງ, ມີຂໍ້ຍົກເວັ້ນຂອງ 5-iodoindole ແລະ 2-iodoindole, ປະກອບເປັນພັນທະບັດກັບ serine 260. ຄວາມຈິງທີ່ວ່າການຜູກມັດ hydrogen ກັບ leucine 218 ແມ່ນຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງປະສິດທິພາບຂອງ receptor-ligand binding, ດັ່ງທີ່ສັງເກດເຫັນສໍາລັບ ivermectin (Supplementary) ແລະ Fig. 2-iodoindole, ເຊັ່ນ ivermectin, ຜູກມັດແຫນ້ນກັບສະຖານທີ່ເຄື່ອນໄຫວຂອງ GluCL receptor ຜ່ານ leucine 218 (ຮູບ 6 ແລະເສີມ Fig. S8). ພວກເຮົາສະເຫນີວ່າການຜູກມັດນີ້ແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອຮັກສາໂຄງສ້າງ pore ເປີດຂອງ GluCL ສະລັບສັບຊ້ອນແລະໂດຍການຜູກມັດແຫນ້ນກັບສະຖານທີ່ເຄື່ອນໄຫວຂອງ receptor GluCL, 5-iodoindole, 2-iodoindole, avermectin ແລະ ivermectin ດັ່ງນັ້ນຮັກສາຊ່ອງທາງ ion ເປີດແລະອະນຸຍາດໃຫ້ເອົານ້ໍາ.
ໂມເລກຸນ docking ຂອງ indole ແລະ indole halogenated ກັບ GluCL. ທິດທາງການຜູກມັດຂອງ (A) indole, (B) 4-fluoroindole, (C) 7-iodoindole, ແລະ (D) 5-iodoindole ligands ກັບສະຖານທີ່ເຄື່ອນໄຫວຂອງ GluCL. ທາດໂປຼຕີນແມ່ນເປັນຕົວແທນໂດຍໂບ, ແລະພັນທະບັດ hydrogen ກະດູກສັນຫຼັງແມ່ນສະແດງເປັນເສັ້ນຈຸດສີເຫຼືອງ. (A′), (B′), (C′), ແລະ (D′) ສະແດງປະຕິສໍາພັນຂອງ ligands ທີ່ສອດຄ້ອງກັນກັບ residue ອາຊິດ amino ທີ່ຢູ່ອ້ອມຂ້າງ, ແລະພັນທະບັດ hydrogen ຂ້າງຄຽງແມ່ນຊີ້ບອກດ້ວຍລູກສອນຈຸດສີບົວ.
ການທົດລອງໄດ້ຖືກດໍາເນີນເພື່ອປະເມີນຜົນກະທົບທີ່ເປັນພິດຂອງ 5-iodoindole ຕໍ່ການແຕກງອກຂອງຜັກກາດແລະເມັດ radish. 5-iodoindole (0.05 ຫຼື 0.1 mM) ຫຼື avermectin (10 μg/mL) ມີຜົນກະທົບພຽງເລັກນ້ອຍຫຼືບໍ່ມີຜົນຕໍ່ການແຕກງອກເບື້ອງຕົ້ນແລະການເກີດຂອງເມັດພືດ (ຮູບ 7). ນອກຈາກນັ້ນ, ບໍ່ພົບຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສໍາຄັນລະຫວ່າງອັດຕາການແຕກງອກຂອງການຄວບຄຸມທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວແລະເມັດທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ 5-iodoindole ຫຼື avermectin. ຜົນກະທົບຂອງການຍືດຕົວຂອງຮາກແລະຈໍານວນຂອງຮາກຂ້າງທີ່ສ້າງຂຶ້ນແມ່ນບໍ່ສໍາຄັນ, ເຖິງແມ່ນວ່າ 1 mM (10 ເທົ່າຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຂອງມັນ) ຂອງ 5-iodoindole ເລັກນ້ອຍຊັກຊ້າການພັດທະນາຂອງຮາກຂ້າງ. ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ 5-iodoindole ບໍ່ເປັນພິດຕໍ່ຈຸລັງຂອງພືດແລະບໍ່ແຊກແຊງຂະບວນການພັດທະນາພືດຢູ່ໃນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນທີ່ໄດ້ສຶກສາ.
ຜົນກະທົບຂອງ 5-iodoindole ຕໍ່ການແຕກງອກຂອງເມັດ. ການແຕກງອກ, ງອກ ແລະ ຮາກທາງຂ້າງຂອງເມັດ B. oleracea ແລະ R. raphanistrum ຢູ່ເທິງເມັດ Murashige ແລະ Skoog agar ທີ່ມີ ຫຼືບໍ່ມີ avermectin ຫຼື 5-iodoindole. ການແຕກງອກໄດ້ຖືກບັນທຶກໄວ້ຫຼັງຈາກ 3 ມື້ຂອງການ incubation ຢູ່ທີ່ 22 ° C.
ການສຶກສານີ້ລາຍງານຫຼາຍໆກໍລະນີຂອງການຂ້າ nematode ໂດຍ indoles. ທີ່ສໍາຄັນ, ນີ້ແມ່ນບົດລາຍງານທໍາອິດຂອງ iodoindole inducing methylation (ຂະບວນການທີ່ເກີດຈາກການສະສົມຂອງ vacuoles ຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ຄ່ອຍໆປະສົມປະສານເຂົ້າໄປໃນ vacuoles ຍັກໃຫຍ່, ໃນທີ່ສຸດນໍາໄປສູ່ການແຕກເຍື່ອແລະການເສຍຊີວິດ) ໃນເຂັມແປກ, iodoindole ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄຸນສົມບັດ nematicidal ທີ່ສໍາຄັນທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບ nematicide avermectin ການຄ້າ.
Indoles ໄດ້ຖືກລາຍງານມາກ່ອນຫນ້ານີ້ເພື່ອປະຕິບັດຫນ້າທີ່ສັນຍານຫຼາຍຢ່າງໃນ prokaryotes ແລະ eukaryotes, ລວມທັງການຍັບຍັ້ງ / ການສ້າງຊີວະພາບ, ການຢູ່ລອດຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ, ແລະເຊື້ອພະຍາດ19,32,33,34. ບໍ່ດົນມານີ້, ຜົນກະທົບດ້ານການປິ່ນປົວທີ່ມີທ່າແຮງຂອງ indoles halogenated, alkaloids indole, ແລະອະນຸພັນ indole semisynthetic ໄດ້ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈການຄົ້ນຄວ້າຢ່າງກວ້າງຂວາງ35,36,37. ຕົວຢ່າງ, indoles halogenated ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຂ້າຈຸລັງ Escherichia coli ແລະ Staphylococcus aureus ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ມັນມີຄວາມສົນໃຈທາງວິທະຍາສາດທີ່ຈະສຶກສາປະສິດທິພາບຂອງ indoles halogenated ຕໍ່ກັບຊະນິດ, genera, ແລະອານາຈັກອື່ນໆ, ແລະການສຶກສານີ້ແມ່ນບາດກ້າວໄປສູ່ການບັນລຸເປົ້າຫມາຍນີ້.
ໃນທີ່ນີ້, ພວກເຮົາສະເຫນີກົນໄກສໍາລັບ 5-iodoindole-induced lethality ໃນ C. elegans ໂດຍອີງໃສ່ການບາດເຈັບຂອງເຊນປີ້ນກັບກັນ (RCI) ແລະ methylation (ຮູບ 4C ແລະ 5). ການປ່ຽນແປງຂອງ edematous ເຊັ່ນ puffiness ແລະ vacuolar degeneration ແມ່ນຕົວຊີ້ວັດຂອງ RCI ແລະ methylation, manifested ເປັນ vacuoles ຍັກໃຫຍ່ໃນ cytoplasm48,49. RCI ແຊກແຊງການຜະລິດພະລັງງານໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນການຜະລິດ ATP, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງປັ໊ມ ATPase, ຫຼືການລົບກວນເຍື່ອຫຸ້ມເຊນແລະເຮັດໃຫ້ເກີດການໄຫຼເຂົ້າຢ່າງໄວວາຂອງ Na+, Ca2+, ແລະ water50,51,52. vacuoles intracytoplasmic ເກີດຂື້ນໃນຈຸລັງສັດເປັນຜົນມາຈາກການສະສົມຂອງນ້ໍາໃນ cytoplasm ເນື່ອງຈາກການໄຫຼເຂົ້າຂອງ Ca2+ ແລະ water53. ຫນ້າສົນໃຈ, ກົນໄກຂອງຄວາມເສຍຫາຍຂອງເຊນນີ້ແມ່ນສາມາດປີ້ນກັບກັນໄດ້ຖ້າຄວາມເສຍຫາຍແມ່ນຊົ່ວຄາວແລະຈຸລັງເລີ່ມຜະລິດ ATP ໃນໄລຍະເວລາທີ່ແນ່ນອນ, ແຕ່ຖ້າຄວາມເສຍຫາຍຍັງຄົງຢູ່ຫຼືຮ້າຍແຮງກວ່າເກົ່າ, ຈຸລັງຈະຕາຍ.54 ການສັງເກດການຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ nematodes ທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ 5-iodoindole ແມ່ນບໍ່ສາມາດຟື້ນຟູ biosynthesis ປົກກະຕິຫຼັງຈາກການສໍາຜັດກັບສະພາບຄວາມກົດດັນ.
phenotype methylation induced ໂດຍ 5-iodoindole ໃນ B. xylophilus ອາດຈະເປັນຍ້ອນການມີທາດໄອໂອດິນແລະການແຜ່ກະຈາຍຂອງໂມເລກຸນຂອງມັນ, ເນື່ອງຈາກວ່າ 7-iodoindole ມີຜົນກະທົບ inhibitory ກ່ຽວກັບ B. xylophilus ຫນ້ອຍກວ່າ 5-iodoindole (ຕາຕະລາງ 1 ແລະຮູບພາບເສີມ S6). ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນບາງສ່ວນທີ່ສອດຄ່ອງກັບການສຶກສາຂອງ Maltese et al. (2014), ຜູ້ທີ່ໄດ້ລາຍງານວ່າການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງ moiety pyridyl ໄນໂຕຣເຈນໃນ indole ຈາກ para- ກັບຕໍາແຫນ່ງ meta ຍົກເລີກ vacuolization, inhibition ການຂະຫຍາຍຕົວ, ແລະ cytotoxicity ໃນຈຸລັງ U251, ແນະນໍາວ່າປະຕິສໍາພັນຂອງໂມເລກຸນກັບສະຖານທີ່ການເຄື່ອນໄຫວສະເພາະໃດຫນຶ່ງໃນທາດໂປຼຕີນແມ່ນສໍາຄັນ27,44,45. ປະຕິສໍາພັນລະຫວ່າງ indole ຫຼື halogenated indoles ແລະ GluCL receptors ສັງເກດເຫັນໃນການສຶກສານີ້ຍັງສະຫນັບສະຫນູນແນວຄິດນີ້, ຍ້ອນວ່າ 5- ແລະ 2-iodoindole ໄດ້ຖືກພົບເຫັນວ່າຜູກມັດກັບ receptors GluCL ຫຼາຍກ່ວາ indoles ອື່ນໆທີ່ກວດສອບ (ຮູບ 6 ແລະຮູບພາບເສີມ S8). ທາດໄອໂອດິນຢູ່ທີ່ຕໍາແຫນ່ງທີສອງຫຼືຫ້າຂອງ indole ໄດ້ຖືກພົບເຫັນວ່າຜູກມັດກັບ leucine 218 ຂອງ receptor GluCL ຜ່ານພັນທະບັດໄຮໂດເຈນກະດູກສັນຫຼັງ, ໃນຂະນະທີ່ indoles halogenated ອື່ນໆແລະ indole ຕົວຂອງມັນເອງປະກອບເປັນພັນທະບັດ hydrogen ຂ້າງຄຽງທີ່ອ່ອນແອກັບ serine 260 (ຮູບ 6). ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາຄາດຄະເນວ່າການທ້ອງຖິ່ນຂອງ halogen ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການກະຕຸ້ນຂອງ vacuolar degeneration, ໃນຂະນະທີ່ການຜູກມັດແຫນ້ນຂອງ 5-iodoindole ເຮັດໃຫ້ຊ່ອງທາງ ion ເປີດ, ດັ່ງນັ້ນການໄຫຼເຂົ້າຂອງນ້ໍາຢ່າງໄວວາແລະ vacuole rupture. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ກົນໄກລະອຽດຂອງການປະຕິບັດຂອງ 5-iodoindole ຍັງຄົງຖືກກໍານົດ.
ກ່ອນທີ່ຈະປະຕິບັດການປະຕິບັດຂອງ 5-iodoindole, ຜົນກະທົບທີ່ເປັນພິດຂອງພືດຄວນໄດ້ຮັບການວິເຄາະ. ການທົດລອງການແຕກງອກຂອງແກ່ນຂອງພວກເຮົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ 5-iodoindole ບໍ່ມີຜົນກະທົບທາງລົບຕໍ່ການແຕກງອກຂອງເມັດຫຼືຂະບວນການພັດທະນາຕໍ່ໄປໃນລະດັບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນທີ່ໄດ້ສຶກສາ (ຮູບ 7). ດັ່ງນັ້ນ, ການສຶກສານີ້ສະຫນອງພື້ນຖານສໍາລັບການນໍາໃຊ້ 5-iodoindole ໃນສະພາບແວດລ້ອມລະບົບນິເວດເພື່ອຄວບຄຸມອັນຕະລາຍຂອງ nematodes ແປກຕໍ່ຕົ້ນແປກ.
ບົດລາຍງານທີ່ຜ່ານມາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການປິ່ນປົວດ້ວຍ indole ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງວິທີການທີ່ມີທ່າແຮງເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາການຕໍ່ຕ້ານຢາຕ້ານເຊື້ອແລະການກ້າວຫນ້າຂອງມະເຮັງ55. ນອກຈາກນັ້ນ, indoles ມີ antibacterial, anticancer, antioxidant, ຕ້ານການອັກເສບ, antidiabetic, antiviral, antiproliferative ແລະ antituberculosis ກິດຈະກໍາແລະອາດຈະເປັນພື້ນຖານທີ່ດີສໍາລັບການພັດທະນາຢາເສບຕິດ56,57. ການສຶກສານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເປັນຄັ້ງທໍາອິດການນໍາໃຊ້ທ່າແຮງຂອງທາດໄອໂອດິນເປັນຢາຕ້ານເຊື້ອແລະຢາຕ້ານເຊື້ອ.
Avermectin ໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບເມື່ອສາມທົດສະວັດກ່ອນແລະໄດ້ຮັບລາງວັນ Nobel ໃນປີ 2015, ແລະການນໍາໃຊ້ຂອງມັນເປັນຢາຕ້ານເຊື້ອແມ່ນຍັງດໍາເນີນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກການພັດທະນາຢ່າງໄວວາຂອງຄວາມຕ້ານທານກັບ avermectins ໃນ nematodes ແລະແມງໄມ້ສັດຕູພືດ, ຍຸດທະສາດທາງເລືອກ, ລາຄາຖືກແລະເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອຄວບຄຸມການຕິດເຊື້ອ PWN ໃນຕົ້ນແປກ. ການສຶກສານີ້ຍັງລາຍງານກົນໄກທີ່ 5-iodoindole ຂ້າ nematodes ແປກແລະວ່າ 5-iodoindole ມີຄວາມເປັນພິດຕ່ໍາຕໍ່ຈຸລັງພືດ, ເຊິ່ງເປີດໂອກາດທີ່ດີສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທາງການຄ້າໃນອະນາຄົດ.
ການທົດລອງທັງໝົດໄດ້ຮັບການອະນຸມັດຈາກຄະນະກໍາມະການດ້ານຈັນຍາບັນຂອງມະຫາວິທະຍາໄລ Yeungnam, Gyeongsan, ສ.ເກົາຫຼີ, ແລະ ວິທີການຕ່າງໆແມ່ນໄດ້ປະຕິບັດຕາມແນວທາງຂອງຄະນະກໍາມະການດ້ານຈັນຍາບັນຂອງມະຫາວິທະຍາໄລ Yeungnam.
ການທົດລອງການອົບໄຂ່ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍນໍາໃຊ້ຂັ້ນຕອນການສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ 43. ເພື່ອປະເມີນອັດຕາການຟອກໄຂ່ຂອງແມ່ນ້ຳຕານທີ່ມີອາຍຸ 1 ວັນ (ແມ່ປະມານ 100 ໂຕ ແລະ ເພດຊາຍ 100 ໂຕ) ໄດ້ໂອນໃສ່ຖ້ວຍ Petri ທີ່ມີເຊື້ອເຫັດ ແລະ ໄດ້ຮັບອະນຸຍາດໃຫ້ເຕີບໂຕເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ໄຂ່ໄດ້ຖືກແຍກອອກແລະປະຕິບັດດ້ວຍ 5-iodoindole (0.05 mM ແລະ 0.1 mM) ຫຼື avermectin (10 μg / ml) ເປັນການ suspension ໃນນ້ໍາກັ່ນເປັນຫມັນ. suspensions ເຫຼົ່ານີ້ (500 μl; ປະມານ 100 ໄຂ່) ໄດ້ຖືກໂອນເຂົ້າໄປໃນຂຸມຂອງແຜ່ນວັດທະນະທໍາເນື້ອເຍື່ອ 24 ດີແລະ incubated ຢູ່ທີ່ 22 ° C. ການນັບ L2 ໄດ້ຖືກເຮັດຫຼັງຈາກ 24 ຊົ່ວໂມງຂອງການຟອກ, ແຕ່ໄດ້ຖືກພິຈາລະນາຕາຍຖ້າຈຸລັງບໍ່ເຄື່ອນທີ່ໃນເວລາທີ່ກະຕຸ້ນດ້ວຍສາຍ platinum ລະອຽດ. ການທົດລອງນີ້ໄດ້ດໍາເນີນການໃນສອງໄລຍະ, ແຕ່ລະຄັ້ງມີຫົກຄັ້ງ. ຂໍ້ມູນຈາກການທົດລອງທັງສອງໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າກັນແລະນໍາສະເຫນີ. ເປີເຊັນຂອງ HR ແມ່ນຄິດໄລ່ດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ການຕາຍຂອງຕົວອ່ອນໄດ້ຖືກປະເມີນໂດຍໃຊ້ຂັ້ນຕອນທີ່ພັດທະນາກ່ອນຫນ້ານີ້. ໄຂ່ Nematode ໄດ້ຖືກເກັບກໍາແລະ embryos ໄດ້ຖືກ synchronized ໂດຍການ hatching ໃນນ້ໍາກັ່ນເປັນຫມັນເພື່ອສ້າງຕົວອ່ອນຂັ້ນຕອນ L2. ຕົວອ່ອນ synchronized (ປະມານ 500 nematodes) ໄດ້ຖືກປະຕິບັດດ້ວຍ 5-iodoindole (0.05 mM ແລະ 0.1 mM) ຫຼື avermectin (10 μg/ml) ແລະລ້ຽງໃນແຜ່ນ B. cinerea Petri. ຫຼັງຈາກ 48 ຊົ່ວໂມງຂອງການອົບຢູ່ທີ່ 22 ° C, nematodes ໄດ້ຖືກລວບລວມໃນນ້ໍາກັ່ນເປັນຫມັນແລະກວດສອບການປະກົດຕົວຂອງ L2, L3, ແລະ L4 ຂັ້ນຕອນ. ການປະກົດຕົວຂອງຂັ້ນຕອນ L3 ແລະ L4 ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການຫັນປ່ຽນຂອງຕົວອ່ອນ, ໃນຂະນະທີ່ການປະກົດຕົວຂອງຂັ້ນຕອນ L2 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າບໍ່ມີການຫັນປ່ຽນ. ຮູບພາບໄດ້ຮັບການນໍາໃຊ້ iRiS™ Digital Cell Imaging System. ການທົດລອງນີ້ໄດ້ດໍາເນີນການໃນສອງໄລຍະ, ແຕ່ລະຄັ້ງມີຫົກຄັ້ງ. ຂໍ້ມູນຈາກການທົດລອງທັງສອງໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າກັນແລະນໍາສະເຫນີ.
ຄວາມເປັນພິດຂອງ 5-iodoindole ແລະ avermectin ຕໍ່ກັບແກ່ນໄດ້ຖືກປະເມີນໂດຍໃຊ້ການທົດສອບການແຕກງອກຢູ່ໃນແຜ່ນ Murashige ແລະ Skoog agar.62 B. oleracea ແລະ R. raphanistrum ແກ່ນໄດ້ຖືກແຊ່ນ້ໍາຄັ້ງທໍາອິດໃນນ້ໍາກັ່ນທີ່ເປັນອັນຕະລາຍສໍາລັບມື້ຫນຶ່ງ, ລ້າງດ້ວຍ 1 ml 100% ethanol, 1% sterilized sodium 0 5% ການຄ້າ. hypochlorite) ສໍາລັບ 15 ນາທີ, ແລະລ້າງຫ້າເທື່ອດ້ວຍນ້ໍາ 1 ມລ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ແກ່ນທີ່ຂ້າເຊື້ອແລ້ວໄດ້ຖືກກົດໃສ່ແຜ່ນ agar ທີ່ແຕກງອກທີ່ມີ 0.86 g / l (0.2X) Murashige ແລະ Skoog ຂະຫນາດກາງແລະ 0.7% agar agar ທີ່ມີຫຼືບໍ່ມີ 5-iodoindole ຫຼື avermectin. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ແຜ່ນໄດ້ຖືກອົບຢູ່ທີ່ 22 ° C, ແລະຮູບພາບໄດ້ຖືກຖ່າຍຫຼັງຈາກ 3 ມື້ຂອງການ incubation. ການທົດລອງນີ້ໄດ້ດໍາເນີນການໃນສອງໄລຍະ, ແຕ່ລະຄັ້ງມີຫົກຄັ້ງ.
ເວລາປະກາດ: 26-26-2025