ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್‌ನ ಸಸ್ಯ ವಿಘಟನೆಯ ಆಣ್ವಿಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ ಬಹಿರಂಗಗೊಂಡಿದೆ

ವಾರ್ಷಿಕ 700,000 ಟನ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉತ್ಪಾದನೆಯೊಂದಿಗೆ, ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ವಿಶ್ವದಲ್ಲೇ ಅತ್ಯಂತ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಮತ್ತು ಅತಿದೊಡ್ಡ ಕಳೆನಾಶಕವಾಗಿದೆ. ಕಳೆ ನಿರೋಧಕತೆ ಮತ್ತು ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ದುರುಪಯೋಗದಿಂದ ಪರಿಸರ ಪರಿಸರ ಮತ್ತು ಮಾನವ ಆರೋಗ್ಯಕ್ಕೆ ಉಂಟಾಗುವ ಸಂಭಾವ್ಯ ಬೆದರಿಕೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನ ಸೆಳೆದಿವೆ. 

ಮೇ 29 ರಂದು, ಹುಬೈ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸ್ಕೂಲ್ ಆಫ್ ಲೈಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಂತೀಯ ಮತ್ತು ಮಂತ್ರಿ ಇಲಾಖೆಗಳು ಜಂಟಿಯಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಿದ ಸ್ಟೇಟ್ ಕೀ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿ ಆಫ್ ಬಯೋಕ್ಯಾಟಲಿಸಿಸ್ ಮತ್ತು ಕಿಣ್ವ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಗುವೊ ರುಯಿಟಿಂಗ್ ಅವರ ತಂಡವು, ಬಾರ್ನ್‌ಯಾರ್ಡ್ ಹುಲ್ಲಿನ ಮೊದಲ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಜರ್ನಲ್ ಆಫ್ ಅಪಾಯಕಾರಿ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಇತ್ತೀಚಿನ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಬಂಧವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿತು. (ಮಾರಕ ಭತ್ತದ ಕಳೆ)-ಪಡೆದ ಆಲ್ಡೊ-ಕೀಟೊ ರಿಡಕ್ಟೇಸ್ AKR4C16 ಮತ್ತು AKR4C17 ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ಅವನತಿಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಣ್ವಿಕ ಮಾರ್ಪಾಡು ಮೂಲಕ AKR4C17 ನಿಂದ ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್‌ನ ಅವನತಿಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆ.

1970 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಪರಿಚಯಿಸಿದಾಗಿನಿಂದ, ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ಜನಪ್ರಿಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕ್ರಮೇಣ ಅಗ್ಗದ, ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಉತ್ಪಾದಕ ವಿಶಾಲ-ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಕಳೆನಾಶಕವಾಗಿದೆ. ಇದು ಸಸ್ಯಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪ್ರಮುಖ ಕಿಣ್ವವಾದ 5-ಎನೋಲ್ಪಿರುವಿಲ್ಶಿಕಿಮೇಟ್-3-ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಸಿಂಥೇಸ್ (ಇಪಿಎಸ್ಪಿಎಸ್) ಅನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕಳೆಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಚಯಾಪಚಯ ಅಸ್ವಸ್ಥತೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಮತ್ತು ಸಾವು.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್-ನಿರೋಧಕ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಜೆನಿಕ್ ಬೆಳೆಗಳನ್ನು ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು ಹೊಲದಲ್ಲಿ ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಆಧುನಿಕ ಕೃಷಿಯಲ್ಲಿ ಕಳೆಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ. 

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್‌ನ ವ್ಯಾಪಕ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ದುರುಪಯೋಗದಿಂದ, ಡಜನ್‌ಗಟ್ಟಲೆ ಕಳೆಗಳು ಕ್ರಮೇಣ ವಿಕಸನಗೊಂಡು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ಸಹಿಷ್ಣುತೆಯನ್ನು ಬೆಳೆಸಿಕೊಂಡಿವೆ.

ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್-ನಿರೋಧಕ ತಳೀಯವಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಬೆಳೆಗಳು ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ಅನ್ನು ಕೊಳೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬೆಳೆಗಳಲ್ಲಿ ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಆಹಾರ ಸರಪಳಿಯ ಮೂಲಕ ಸುಲಭವಾಗಿ ಹರಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಾನವನ ಆರೋಗ್ಯಕ್ಕೆ ಅಪಾಯವನ್ನುಂಟು ಮಾಡುತ್ತದೆ. 

ಆದ್ದರಿಂದ, ಕಡಿಮೆ ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ಅವಶೇಷಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್-ನಿರೋಧಕ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಜೆನಿಕ್ ಬೆಳೆಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಸಲು, ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ಅನ್ನು ಕೆಡಿಸುವ ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ತುರ್ತು.

ಸಸ್ಯ ಮೂಲದ ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್-ವಿಘಟನಾ ಕಿಣ್ವಗಳ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವುದು.

2019 ರಲ್ಲಿ, ಚೀನಾ ಮತ್ತು ಆಸ್ಟ್ರೇಲಿಯಾದ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡಗಳು ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್-ನಿರೋಧಕ ಬಾರ್ನ್‌ಯಾರ್ಡ್ ಹುಲ್ಲಿನಿಂದ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಎರಡು ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್-ವಿಘಟನೀಯ ಆಲ್ಡೊ-ಕೀಟೊ ರಿಡಕ್ಟೇಸ್‌ಗಳಾದ AKR4C16 ಮತ್ತು AKR4C17 ಅನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದವು. ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ಅನ್ನು ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಅಮೈನೋಮೀಥೈಲ್‌ಫಾಸ್ಫೋನಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಮತ್ತು ಗ್ಲೈಆಕ್ಸಿಲಿಕ್ ಆಮ್ಲವಾಗಿ ವಿಘಟಿಸಲು ಅವರು NADP+ ಅನ್ನು ಸಹ-ಅಂಶಕವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು.

AKR4C16 ಮತ್ತು AKR4C17 ಸಸ್ಯಗಳ ನೈಸರ್ಗಿಕ ವಿಕಾಸದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಮೊದಲ ವರದಿಯಾದ ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್-ವಿಘಟನೆಗೊಳಿಸುವ ಕಿಣ್ವಗಳಾಗಿವೆ. ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್‌ನ ಅವನತಿಯ ಆಣ್ವಿಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು, ಗುವೊ ರೂಟಿಂಗ್ ಅವರ ತಂಡವು ಈ ಎರಡು ಕಿಣ್ವಗಳು ಮತ್ತು ಕೊಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಹೈ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿತು. ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್‌ನ ಸಂಕೀರ್ಣ ರಚನೆಯು ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್‌ನ ತ್ರಯಾತ್ಮಕ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ NADP+ ಮತ್ತು AKR4C17 ನ ಬಂಧಕ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು ಮತ್ತು AKR4C16 ಮತ್ತು AKR4C17-ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆಯ ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ಅವನತಿಯ ವೇಗವರ್ಧಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿತು.

AKR4C17/NADP+/ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ಸಂಕೀರ್ಣದ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ಅವನತಿಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ.

ಆಣ್ವಿಕ ಮಾರ್ಪಾಡು ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್‌ನ ಅವನತಿ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

AKR4C17/NADP+/ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪಡೆದ ನಂತರ, ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಗುವೋ ರೂಟಿಂಗ್ ಅವರ ತಂಡವು ಕಿಣ್ವ ರಚನೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ತರ್ಕಬದ್ಧ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೂಲಕ ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ನ ಅವನತಿ ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿ 70% ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ರೂಪಾಂತರಿತ ಪ್ರೋಟೀನ್ AKR4C17F291D ಅನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಪಡೆದುಕೊಂಡಿತು.

AKR4C17 ರೂಪಾಂತರಿಗಳ ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್-ವಿಘಟನಾ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ.

"ನಮ್ಮ ಕೆಲಸವು AKR4C16 ಮತ್ತು AKR4C17 ನ ಆಣ್ವಿಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್‌ನ ಅವನತಿ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು AKR4C16 ಮತ್ತು AKR4C17 ಗಳ ಮತ್ತಷ್ಟು ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳಿಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ಹಾಕುತ್ತದೆ" ಎಂದು ಹುಬೈ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಅಸೋಸಿಯೇಟ್ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಡೈ ಲಾಂಗ್ಹೈ ಅವರು ಸುಧಾರಿತ ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ಅವನತಿ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ರೂಪಾಂತರಿತ ಪ್ರೋಟೀನ್ AKR4C17F291D ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದ್ದಾರೆ ಎಂದು ಹೇಳಿದರು, ಇದು ಕಡಿಮೆ ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ಅವಶೇಷಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್-ನಿರೋಧಕ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಜೆನಿಕ್ ಬೆಳೆಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಸಲು ಮತ್ತು ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್ ಅನ್ನು ನಾಶಮಾಡಲು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಬಳಸಲು ಪ್ರಮುಖ ಸಾಧನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಪರಿಸರದಲ್ಲಿನ ವಿಷಕಾರಿ ಮತ್ತು ಹಾನಿಕಾರಕ ವಸ್ತುಗಳ ಜೈವಿಕ ವಿಘಟನೆ ಕಿಣ್ವಗಳು, ಟೆರ್ಪೆನಾಯ್ಡ್ ಸಿಂಥೇಸ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಔಷಧ ಗುರಿ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ರಚನೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಚರ್ಚೆಯ ಕುರಿತು ಗುವೊ ರೂಟಿಂಗ್ ಅವರ ತಂಡವು ಬಹಳ ಹಿಂದಿನಿಂದಲೂ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ ಎಂದು ವರದಿಯಾಗಿದೆ. ತಂಡದಲ್ಲಿರುವ ಲಿ ಹಾವೊ, ಸಹ ಸಂಶೋಧಕ ಯಾಂಗ್ ಯು ಮತ್ತು ಉಪನ್ಯಾಸಕ ಹು ಯುಮೆಯಿ ಅವರು ಪ್ರಬಂಧದ ಸಹ-ಮೊದಲ ಲೇಖಕರು, ಮತ್ತು ಗುವೊ ರೂಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡೈ ಲಾಂಗ್‌ಹೈ ಸಹ-ಸಂಬಂಧಿತ ಲೇಖಕರು.