கிளைபோசேட்டின் தாவர சிதைவின் மூலக்கூறு வழிமுறை வெளிப்படுத்தப்பட்டது

ஆண்டுக்கு 700,000 டன்களுக்கும் அதிகமான உற்பத்தியுடன், கிளைபோசேட் உலகில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் மற்றும் மிகப்பெரிய களைக்கொல்லியாகும். கிளைபோசேட்டின் துஷ்பிரயோகத்தால் ஏற்படும் களை எதிர்ப்பு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் சூழல் மற்றும் மனித ஆரோக்கியத்திற்கு ஏற்படக்கூடிய அச்சுறுத்தல்கள் பெரும் கவனத்தை ஈர்த்துள்ளன. 

மே 29 ஆம் தேதி, ஹூபே பல்கலைக்கழகத்தின் வாழ்க்கை அறிவியல் பள்ளி மற்றும் மாகாண மற்றும் அமைச்சகத் துறைகளால் கூட்டாக நிறுவப்பட்ட, உயிரியல் வினையூக்கம் மற்றும் நொதி பொறியியல் துறையின் மாநில முக்கிய ஆய்வகத்தைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் குவோ ருயிட்டிங்கின் குழு, பார்ன்யார்டு புல்லின் முதல் பகுப்பாய்வை பகுப்பாய்வு செய்து, அபாயகரமான பொருட்கள் இதழில் சமீபத்திய ஆராய்ச்சிக் கட்டுரையை வெளியிட்டது. (ஒரு வீரியம் மிக்க நெல் களை)-பெறப்பட்ட ஆல்டோ-கெட்டோ ரிடக்டேஸ் AKR4C16 மற்றும் AKR4C17 ஆகியவை கிளைபோசேட் சிதைவின் எதிர்வினை பொறிமுறையை ஊக்குவிக்கின்றன, மேலும் மூலக்கூறு மாற்றம் மூலம் AKR4C17 ஆல் கிளைபோசேட்டின் சிதைவு செயல்திறனை பெரிதும் மேம்படுத்துகின்றன.

கிளைபோசேட்டுக்கு எதிர்ப்பு சக்தி அதிகரித்து வருகிறது.

1970களில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டதிலிருந்து, கிளைபோசேட் உலகம் முழுவதும் பிரபலமாக உள்ளது, மேலும் படிப்படியாக மலிவான, மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் மற்றும் மிகவும் உற்பத்தித் திறன் கொண்ட பரந்த-ஸ்பெக்ட்ரம் களைக்கொல்லியாக மாறியுள்ளது. இது தாவர வளர்ச்சி மற்றும் வளர்சிதை மாற்றம் மற்றும் இறப்பில் ஈடுபடும் ஒரு முக்கிய நொதியான 5-enolpyruvylshikimate-3-பாஸ்பேட் சின்தேஸ் (EPSPS) ஐ குறிப்பாகத் தடுப்பதன் மூலம் களைகள் உட்பட தாவரங்களில் வளர்சிதை மாற்றக் கோளாறுகளை ஏற்படுத்துகிறது.

எனவே, கிளைபோசேட்-எதிர்ப்பு டிரான்ஸ்ஜெனிக் பயிர்களை இனப்பெருக்கம் செய்வதும், வயலில் கிளைபோசேட்டைப் பயன்படுத்துவதும் நவீன விவசாயத்தில் களைகளைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கான ஒரு முக்கியமான வழியாகும். 

இருப்பினும், கிளைபோசேட்டின் பரவலான பயன்பாடு மற்றும் துஷ்பிரயோகத்தால், டஜன் கணக்கான களைகள் படிப்படியாக வளர்ச்சியடைந்து அதிக கிளைபோசேட் சகிப்புத்தன்மையை வளர்த்துக் கொண்டன.

கூடுதலாக, கிளைபோசேட்-எதிர்ப்பு மரபணு மாற்றப்பட்ட பயிர்கள் கிளைபோசேட்டை சிதைக்க முடியாது, இதன் விளைவாக பயிர்களில் கிளைபோசேட் குவிந்து பரிமாற்றம் செய்யப்படுகிறது, இது உணவுச் சங்கிலி வழியாக எளிதில் பரவி மனித ஆரோக்கியத்திற்கு ஆபத்தை விளைவிக்கும். 

எனவே, குறைந்த கிளைபோசேட் எச்சங்களுடன் அதிக கிளைபோசேட்-எதிர்ப்பு டிரான்ஸ்ஜெனிக் பயிர்களை பயிரிட, கிளைபோசேட்டை சிதைக்கக்கூடிய மரபணுக்களைக் கண்டுபிடிப்பது அவசரமானது.

தாவரங்களிலிருந்து பெறப்பட்ட கிளைபோசேட்-சிதைக்கும் நொதிகளின் படிக அமைப்பு மற்றும் வினையூக்க எதிர்வினை பொறிமுறையைத் தீர்ப்பது.

2019 ஆம் ஆண்டில், சீன மற்றும் ஆஸ்திரேலிய ஆராய்ச்சி குழுக்கள் கிளைபோசேட்டை எதிர்க்கும் பார்ன்யார்டு புல்லில் இருந்து முதன்முறையாக இரண்டு கிளைபோசேட்-சிதைக்கும் ஆல்டோ-கீட்டோ ரிடக்டேஸ்கள், AKR4C16 மற்றும் AKR4C17 ஆகியவற்றை அடையாளம் கண்டன. கிளைபோசேட்டை நச்சுத்தன்மையற்ற அமினோமெதில்பாஸ்போனிக் அமிலம் மற்றும் கிளைஆக்சிலிக் அமிலமாக சிதைக்க அவர்கள் NADP+ ஐ ஒரு துணை காரணியாகப் பயன்படுத்தலாம்.

AKR4C16 மற்றும் AKR4C17 ஆகியவை தாவரங்களின் இயற்கையான பரிணாம வளர்ச்சியால் உற்பத்தி செய்யப்படும் கிளைபோசேட்-சிதைக்கும் நொதிகளாகும். கிளைபோசேட்டின் சிதைவின் மூலக்கூறு பொறிமுறையை மேலும் ஆராய, குவோ ரூட்டிங்கின் குழு இந்த இரண்டு நொதிகளுக்கும் கோஃபாக்டர் உயர்விற்கும் இடையிலான உறவை பகுப்பாய்வு செய்ய எக்ஸ்-ரே படிகவியலைப் பயன்படுத்தியது. தெளிவுத்திறனின் சிக்கலான அமைப்பு, கிளைபோசேட்டின் மும்மை வளாகமான NADP+ மற்றும் AKR4C17 இன் பிணைப்பு முறையை வெளிப்படுத்தியது, மேலும் AKR4C16 மற்றும் AKR4C17-மத்தியஸ்த கிளைபோசேட் சிதைவின் வினையூக்க எதிர்வினை பொறிமுறையை முன்மொழிந்தது.

AKR4C17/NADP+/கிளைபோசேட் வளாகத்தின் அமைப்பு மற்றும் கிளைபோசேட் சிதைவின் எதிர்வினை வழிமுறை.

மூலக்கூறு மாற்றம் கிளைபோசேட்டின் சிதைவுத் திறனை மேம்படுத்துகிறது.

AKR4C17/NADP+/கிளைபோசேட்டின் நுண்ணிய முப்பரிமாண கட்டமைப்பு மாதிரியைப் பெற்ற பிறகு, பேராசிரியர் குவோ ரூட்டிங்கின் குழு, நொதி கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வு மற்றும் பகுத்தறிவு வடிவமைப்பு மூலம் கிளைபோசேட்டின் சிதைவு செயல்திறனில் 70% அதிகரிப்புடன் கூடிய ஒரு பிறழ்ந்த புரதமான AKR4C17F291D ஐ மேலும் பெற்றது.

AKR4C17 மரபுபிறழ்ந்தவர்களின் கிளைபோசேட்-சிதைக்கும் செயல்பாட்டின் பகுப்பாய்வு.

"எங்கள் பணி AKR4C16 மற்றும் AKR4C17 இன் மூலக்கூறு பொறிமுறையை வெளிப்படுத்துகிறது, இது கிளைபோசேட்டின் சிதைவை ஊக்குவிக்கிறது, இது AKR4C16 மற்றும் AKR4C17 ஐ மேலும் மாற்றியமைப்பதன் மூலம் கிளைபோசேட்டின் சிதைவு செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான ஒரு முக்கிய அடித்தளத்தை அமைக்கிறது." ஆய்வறிக்கையின் தொடர்புடைய ஆசிரியரான ஹூபே பல்கலைக்கழகத்தின் இணைப் பேராசிரியர் டாய் லாங்ஹாய், மேம்பட்ட கிளைபோசேட் சிதைவு செயல்திறனுடன் AKR4C17F291D என்ற பிறழ்ந்த புரதத்தை அவர்கள் உருவாக்கியதாகக் கூறினார், இது குறைந்த கிளைபோசேட் எச்சங்களுடன் அதிக கிளைபோசேட்-எதிர்ப்பு டிரான்ஸ்ஜெனிக் பயிர்களை வளர்ப்பதற்கும், சுற்றுச்சூழலில் கிளைபோசேட்டை சிதைக்க நுண்ணுயிர் பொறியியல் பாக்டீரியாவைப் பயன்படுத்துவதற்கும் ஒரு முக்கியமான கருவியை வழங்குகிறது.

சுற்றுச்சூழலில் உள்ள நச்சு மற்றும் தீங்கு விளைவிக்கும் பொருட்களின் உயிரியல் சிதைவு நொதிகள், டெர்பெனாய்டு சின்தேஸ்கள் மற்றும் மருந்து இலக்கு புரதங்களின் கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வு மற்றும் வழிமுறை விவாதம் குறித்த ஆராய்ச்சியில் குவோ ருயிட்டிங்கின் குழு நீண்ட காலமாக ஈடுபட்டுள்ளதாக தெரிவிக்கப்படுகிறது. குழுவில் உள்ள லி ஹாவோ, இணை ஆராய்ச்சியாளர் யாங் யூ மற்றும் விரிவுரையாளர் ஹு யூமி ஆகியோர் இந்த ஆய்வறிக்கையின் இணை முதல் ஆசிரியர்கள், குவோ ருயிட்டிங் மற்றும் டாய் லாங்ஹாய் ஆகியோர் இணை தொடர்புடைய ஆசிரியர்கள்.