ग्लाइफोसेटको बिरुवाको क्षयको आणविक संयन्त्र प्रकट भयो

700,000 टन भन्दा बढीको वार्षिक उत्पादनको साथ, ग्लाइफोसेट संसारमा सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने र सबैभन्दा ठूलो जडीबुटी हो।ग्लाइफोसेटको दुरुपयोगले गर्दा पारिस्थितिक वातावरण र मानव स्वास्थ्यमा झार प्रतिरोध र सम्भावित खतराहरूले ठूलो ध्यान आकर्षित गरेको छ। 

मे २९ मा, हुबेई विश्वविद्यालयको स्कूल अफ लाइफ साइन्सेज र प्रान्तीय र मन्त्री विभागहरूद्वारा संयुक्त रूपमा स्थापित बायोकैटालिसिस र इन्जाइम इन्जिनियरिङको राज्य कुञ्जी प्रयोगशालाका प्रोफेसर गुओ रुइटिङको टोलीले विश्लेषण गर्दै जर्नल अफ हार्डस मटेरियलमा पछिल्लो अनुसन्धान पत्र प्रकाशित गरेको छ। बार्नयार्ड घाँस को पहिलो विश्लेषण।(एक घातक धान झार) - व्युत्पन्न एल्डो-केटो रिडक्टेज AKR4C16 र AKR4C17 ले ग्लाइफोसेट क्षरणको प्रतिक्रिया संयन्त्रलाई उत्प्रेरित गर्दछ, र आणविक परिमार्जन मार्फत AKR4C17 द्वारा ग्लाइफोसेटको क्षरण दक्षतामा धेरै सुधार गर्दछ।

ग्लाइफोसेट प्रतिरोध बढ्दै।

1970 को दशकमा यसको परिचय पछि, ग्लाइफोसेट संसारभर लोकप्रिय भएको छ, र बिस्तारै सस्तो, सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने र सबैभन्दा उत्पादनशील व्यापक स्पेक्ट्रम जडीबुटी बन्न पुगेको छ।यसले बिरुवाको वृद्धि र चयापचयमा संलग्न प्रमुख इन्जाइम 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS) लाई विशेष रूपमा रोकेर झार सहित बिरुवाहरूमा मेटाबोलिक विकारहरू निम्त्याउँछ।र मृत्यु।

तसर्थ, ग्लाइफोसेट-प्रतिरोधी ट्रान्सजेनिक बालीहरू प्रजनन र खेतमा ग्लाइफोसेट प्रयोग गर्नु आधुनिक कृषिमा झारपात नियन्त्रण गर्ने महत्त्वपूर्ण तरिका हो। 

यद्यपि, ग्लाइफोसेटको व्यापक प्रयोग र दुरुपयोगको साथ, दर्जनौं झारहरू बिस्तारै विकसित भएका छन् र उच्च ग्लाइफोसेट सहिष्णुता विकास गरेका छन्।

थप रूपमा, ग्लाइफोसेट-प्रतिरोधी आनुवंशिक रूपमा परिमार्जित बालीहरूले ग्लाइफोसेटलाई विघटन गर्न सक्दैन, फलस्वरूप बालीहरूमा ग्लाइफोसेट जम्मा र स्थानान्तरण हुन्छ, जुन खाद्य श्रृंखलाबाट सजिलै फैलिन्छ र मानव स्वास्थ्यलाई खतरामा पार्न सक्छ। 

त्यसकारण, कम ग्लाइफोसेट अवशेषहरू भएका उच्च ग्लाइफोसेट प्रतिरोधी ट्रान्सजेनिक बालीहरू खेती गर्नका लागि ग्लाइफोसेटलाई घटाउन सक्ने जीनहरू पत्ता लगाउन जरुरी छ।

क्रिस्टल संरचना र प्लान्ट-व्युत्पन्न ग्लाइफोसेट-डिग्रेडिङ इन्जाइमहरूको उत्प्रेरक प्रतिक्रिया संयन्त्र समाधान गर्दै

2019 मा, चिनियाँ र अष्ट्रेलियाली अनुसन्धान टोलीहरूले ग्लाइफोसेट-प्रतिरोधी बार्नयार्ड घाँसबाट पहिलो पटक दुई ग्लाइफोसेट-डिग्रेडिंग एल्डो-केटो रिडक्टेस, AKR4C16 र AKR4C17 पहिचान गरे।तिनीहरूले NADP+ लाई ग्लाइफोसेटलाई गैर-विषाक्त एमिनोमेथाइलफोस्फोनिक एसिड र ग्लाइक्सिलिक एसिडमा घटाउन कोफ्याक्टरको रूपमा प्रयोग गर्न सक्छन्।

AKR4C16 र AKR4C17 पहिलो रिपोर्ट गरिएको ग्लाइफोसेट-डिग्रेडिङ इन्जाइमहरू हुन् जुन बिरुवाहरूको प्राकृतिक विकासद्वारा उत्पादन गरिन्छ।ग्लाइफोसेटको ह्रासको आणविक संयन्त्रलाई थप अन्वेषण गर्न, गुओ रुइटिङको टोलीले यी दुई इन्जाइमहरू र कोफ्याक्टर उच्च बीचको सम्बन्धलाई विश्लेषण गर्न एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी प्रयोग गर्‍यो।रिजोल्युसनको जटिल संरचनाले ग्लाइफोसेट, NADP+ र AKR4C17 को टर्नरी कम्प्लेक्सको बाध्यकारी मोड प्रकट गर्‍यो, र AKR4C16 र AKR4C17-मध्यस्थ ग्लाइफोसेट डिग्रेडेसनको उत्प्रेरक प्रतिक्रिया संयन्त्र प्रस्तावित गर्‍यो।

AKR4C17/NADP+/glyphosate जटिल र glyphosate degradation को प्रतिक्रिया संयन्त्रको संरचना।

आणविक परिमार्जनले ग्लाइफोसेटको गिरावट दक्षता सुधार गर्दछ।

AKR4C17/NADP+/glyphosate को राम्रो त्रि-आयामी संरचनात्मक मोडेल प्राप्त गरेपछि, प्रोफेसर गुओ रुइटिङको टोलीले इन्जाइम स्ट्रक्चरल डिजाइन र ग्लाइफोसेटको डिग्रेडेशन दक्षतामा 70% वृद्धिको साथ एक उत्परिवर्ती प्रोटीन AKR4C17F291D प्राप्त गरे।

AKR4C17 उत्परिवर्तीहरूको ग्लाइफोसेट-अपमानजनक गतिविधिको विश्लेषण।

"हाम्रो कामले AKR4C16 र AKR4C17 को ग्लाइफोसेटको ह्रासलाई उत्प्रेरित गर्ने आणविक संयन्त्रलाई प्रकट गर्दछ, जसले AKR4C16 र AKR4C17 को थप परिमार्जनको लागि तिनीहरूको ग्लाइफोसेटको ह्रास दक्षता सुधार गर्न महत्त्वपूर्ण आधार बनाउँछ।"कागजका लेखक, हुबेई विश्वविद्यालयका एसोसिएट प्रोफेसर दाई लोङ्हाईले भने कि उनीहरूले सुधारिएको ग्लाइफोसेट डिग्रेडेसन दक्षताको साथ एक उत्परिवर्ती प्रोटीन AKR4C17F291D निर्माण गरेका छन्, जसले उच्च ग्लाइफोसेट-प्रतिरोधी ट्रान्सजेनिक बालीहरू खेती गर्न महत्त्वपूर्ण उपकरण प्रदान गर्दछ। वातावरणमा ग्लाइफोसेट घटाउँछ।

यो रिपोर्ट गरिएको छ कि गुओ रुइटिङको टोली लामो समयदेखि वातावरणमा विषाक्त र हानिकारक पदार्थहरूको बायोडिग्रेडेसन इन्जाइमहरू, टेरपेनोइड सिन्थेसहरू र औषधि लक्ष्य प्रोटीनहरूको संरचना विश्लेषण र मेकानिज्म छलफलमा अनुसन्धानमा संलग्न छ।ली हाओ, सहयोगी अनुसन्धानकर्ता याङ यू र लेक्चरर हु युमेई टोलीका सह-प्रथम लेखकहरू हुन्, र गुओ रुइटिङ र दाइ लोङ्हाइ सह-सम्बन्धित लेखकहरू हुन्।