ດ້ວຍຜົນຜະລິດປະຈໍາປີຫຼາຍກວ່າ 700,000 ໂຕນ, glyphosate ແມ່ນຢາຂ້າຫຍ້າທີ່ໃຊ້ກັນຢ່າງກວ້າງຂວາງແລະໃຫຍ່ທີ່ສຸດໃນໂລກ.ຄວາມຕ້ານທານຂອງຫຍ້າແລະໄພຂົ່ມຂູ່ທີ່ອາດມີຕໍ່ສະພາບແວດລ້ອມນິເວດວິທະຍາແລະສຸຂະພາບຂອງມະນຸດທີ່ເກີດຈາກການລ່ວງລະເມີດຂອງ glyphosate ໄດ້ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ວັນທີ 29 ພຶດສະພານີ້, ທີມງານຂອງສາສະດາຈານ Guo Ruiting ຈາກຫ້ອງທົດລອງວິສະວະກອນ Biocatalysis ແລະ Enzyme ຂອງລັດຮ່ວມກັນສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍໂຮງຮຽນວິທະຍາສາດຊີວິດຂອງມະຫາວິທະຍາໄລ Hubei ແລະພະແນກການແຂວງແລະລັດຖະມົນຕີໄດ້ພິມເຜີຍແຜ່ບົດລາຍງານການຄົ້ນຄວ້າຫຼ້າສຸດໃນວາລະສານວັດຖຸອັນຕະລາຍ. ການວິເຄາະຄັ້ງທໍາອິດຂອງຫຍ້າ barnyard.(ເປັນວັດສະພືດທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ) - ມາຈາກ aldo-keto reductase AKR4C16 ແລະ AKR4C17 ກະຕຸ້ນກົນໄກປະຕິກິລິຍາຂອງການຍ່ອຍສະຫຼາຍ glyphosate, ແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບການຍ່ອຍສະຫຼາຍຂອງ glyphosate ໂດຍ AKR4C17 ໂດຍຜ່ານການດັດແປງໂມເລກຸນ.
ການຂະຫຍາຍຕົວຕໍ່ຕ້ານ glyphosate.
ນັບຕັ້ງແຕ່ການນໍາສະເຫນີໃນຊຸມປີ 1970, glyphosate ໄດ້ຮັບຄວາມນິຍົມໃນທົ່ວໂລກ, ແລະຄ່ອຍໆກາຍເປັນຢາຂ້າຫຍ້າທີ່ມີລາຄາຖືກທີ່ສຸດ, ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດແລະມີຜົນຜະລິດຫຼາຍທີ່ສຸດ.ມັນເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຜິດປົກກະຕິໃນການເຜົາຜະຫລານອາຫານໃນພືດ, ລວມທັງຫຍ້າ, ໂດຍສະເພາະ inhibiting 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS), enzyme ທີ່ສໍາຄັນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຂະຫຍາຍຕົວຂອງພືດແລະ metabolism.ແລະການເສຍຊີວິດ.
ດັ່ງນັ້ນ, ການປັບປຸງພັນພືດ transgenic ທີ່ທົນທານຕໍ່ glyphosate ແລະການນໍາໃຊ້ glyphosate ໃນພາກສະຫນາມແມ່ນວິທີທີ່ສໍາຄັນໃນການຄວບຄຸມຫຍ້າໃນກະສິກໍາທີ່ທັນສະໄຫມ.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ດ້ວຍການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງແລະການລ່ວງລະເມີດຂອງ glyphosate, ຫຍ້າຫຼາຍສິບຊະນິດໄດ້ຄ່ອຍໆພັດທະນາແລະມີຄວາມທົນທານຕໍ່ glyphosate ສູງ.
ນອກຈາກນັ້ນ, ພືດທີ່ດັດແປງພັນທຸກໍາທີ່ທົນທານຕໍ່ glyphosate ບໍ່ສາມາດທໍາລາຍ glyphosate ໄດ້, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດການສະສົມແລະການໂອນ glyphosate ໃນພືດ, ເຊິ່ງສາມາດແຜ່ລາມໄດ້ງ່າຍໂດຍຜ່ານລະບົບຕ່ອງໂສ້ອາຫານແລະເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ສຸຂະພາບຂອງມະນຸດ.
ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນເລື່ອງຮີບດ່ວນທີ່ຈະຄົ້ນພົບພັນທຸກໍາທີ່ສາມາດທໍາລາຍ glyphosate ໄດ້, ເພື່ອປູກພືດ transgenic ທີ່ທົນທານຕໍ່ glyphosate ສູງທີ່ມີສານຕົກຄ້າງ glyphosate ຕ່ໍາ.
ການແກ້ໄຂໂຄງປະກອບການໄປເຊຍກັນແລະກົນໄກຕິກິຣິຍາ catalytic ຂອງ enzymes glyphosate degrading ຈາກພືດ.
ໃນປີ 2019, ທີມວິໄຈຂອງຈີນ ແລະ ອົດສະຕຣາລີ ໄດ້ກວດພົບຢາ aldo-keto reductases ທີ່ຍ່ອຍສະຫຼາຍ glyphosate ສອງຊະນິດ, AKR4C16 ແລະ AKR4C17, ເປັນຄັ້ງທຳອິດຈາກຫຍ້າ barnyard ທີ່ທົນທານຕໍ່ glyphosate.ພວກເຂົາສາມາດໃຊ້ NADP + ເປັນ cofactor ເພື່ອ degrade glyphosate ກັບອາຊິດ aminomethylphosphonic ແລະອາຊິດ glyoxylic ທີ່ບໍ່ມີພິດ.
AKR4C16 ແລະ AKR4C17 ແມ່ນເປັນ enzymes ການຍ່ອຍສະຫຼາຍ glyphosate ລາຍງານທໍາອິດທີ່ຜະລິດໂດຍການວິວັດທະນາທໍາມະຊາດຂອງພືດ.ເພື່ອຄົ້ນຫາກົນໄກໂມເລກຸນຂອງການເຊື່ອມໂຊມຂອງ glyphosate ຂອງພວກເຂົາ, ທີມງານຂອງ Guo Ruiting ໄດ້ໃຊ້ crystallography X-ray ເພື່ອວິເຄາະຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງສອງ enzymes ແລະ cofactor ສູງ.ໂຄງສ້າງສະລັບສັບຊ້ອນຂອງການແກ້ໄຂໄດ້ເປີດເຜີຍຮູບແບບການຜູກມັດຂອງສະລັບສັບຊ້ອນ ternary ຂອງ glyphosate, NADP + ແລະ AKR4C17, ແລະສະເຫນີກົນໄກການປະຕິກິລິຍາ catalytic ຂອງ AKR4C16 ແລະ AKR4C17-mediated glyphosate degradation.
ໂຄງສ້າງຂອງກົນໄກສະລັບສັບຊ້ອນ AKR4C17/NADP+/glyphosate ແລະປະຕິກິລິຍາຂອງການເຊື່ອມໂຊມຂອງ glyphosate.
ການດັດແກ້ໂມເລກຸນປັບປຸງປະສິດທິພາບການຍ່ອຍສະຫຼາຍຂອງ glyphosate.
ຫຼັງຈາກໄດ້ຮັບຮູບແບບໂຄງສ້າງສາມມິຕິທີ່ດີຂອງ AKR4C17 / NADP + / glyphosate, ທີມງານຂອງອາຈານ Guo Ruiting ເພີ່ມເຕີມໄດ້ຮັບທາດໂປຼຕີນຈາກ mutant AKR4C17F291D ດ້ວຍການເພີ່ມປະສິດທິພາບການຍ່ອຍສະຫຼາຍຂອງ glyphosate 70% ຜ່ານການວິເຄາະໂຄງສ້າງ enzyme ແລະການອອກແບບສົມເຫດສົມຜົນ.
ການວິເຄາະກິດຈະກໍາການຍ່ອຍສະຫຼາຍ glyphosate ຂອງ mutants AKR4C17.
"ວຽກງານຂອງພວກເຮົາເປີດເຜີຍກົນໄກໂມເລກຸນຂອງ AKR4C16 ແລະ AKR4C17 ກະຕຸ້ນການເຊື່ອມໂຊມຂອງ glyphosate, ເຊິ່ງວາງພື້ນຖານທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການດັດແກ້ຕໍ່ໄປຂອງ AKR4C16 ແລະ AKR4C17 ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບການຍ່ອຍສະຫຼາຍຂອງ glyphosate."ຜູ້ຂຽນເອກະສານທີ່ສອດຄ້ອງກັນ, ຮອງສາດສະດາຈານ Dai Longhai ຂອງມະຫາວິທະຍາໄລ Hubei ກ່າວວ່າພວກເຂົາກໍ່ສ້າງທາດໂປຼຕີນຈາກ mutant AKR4C17F291D ດ້ວຍການປັບປຸງປະສິດທິພາບການຍ່ອຍສະຫຼາຍ glyphosate, ເຊິ່ງສະຫນອງເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການປູກພືດ transgenic ທີ່ທົນທານຕໍ່ glyphosate ສູງທີ່ມີສານຕົກຄ້າງ glyphosate ຕ່ໍາແລະນໍາໃຊ້ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍວິສະວະກໍາຈຸລິນຊີ. ທໍາລາຍ glyphosate ໃນສະພາບແວດລ້ອມ.
ມັນໄດ້ຖືກລາຍງານວ່າທີມງານຂອງ Guo Ruiting ຍາວໄດ້ດໍາເນີນການຄົ້ນຄ້ວາກ່ຽວກັບການວິເຄາະໂຄງສ້າງແລະການສົນທະນາກົນໄກຂອງ enzymes biodegradation, synthases terpenoid, ແລະທາດໂປຼຕີນຈາກເປົ້າຫມາຍຢາເສບຕິດຂອງສານພິດແລະເປັນອັນຕະລາຍໃນສະພາບແວດລ້ອມ.Li Hao, ນັກຄົ້ນຄວ້າຮ່ວມ Yang Yu ແລະອາຈານ Hu Yumei ໃນທີມງານແມ່ນຜູ້ຂຽນຮ່ວມກັນຄັ້ງທໍາອິດ, Guo Ruiting ແລະ Dai Longhai ເປັນຜູ້ຂຽນຮ່ວມກັນ.
ເວລາປະກາດ: ມິຖຸນາ-02-2022