Nowe badania odkrywają enzym mogący precyzyjnie zwalczać choroby roślin przy użyciu pestycydów antibakterialnych.

WarsawNaukowcy odkryli nowy enzym o nazwie XccOpgD, który może zrewolucjonizować walkę z bakteryjnymi infekcjami roślin. Enzym ten, zidentyfikowany w Xanthomonas campestris pv. campestris, może pomóc w opracowaniu precyzyjnych środków antybakteryjnych. XccOpgD odgrywa kluczową rolę w produkcji związku CβG16α, który te bakterie wykorzystują do osłabiania obrony roślin.

Kluczowe wnioski z tego badania:

• Ustalenie obecności enzymu XccOpgD w bakterii Xanthomonas campestris pv. campestris.
• Udział tego enzymu w syntezie CβG16α.
• Jedyny w swoim rodzaju mechanizm inwertujący anomery transglikozylacji XccOpgD.
• Możliwość opracowania ukierunkowanych pestycydów, które hamują aktywność patogenu bez wywoływania odporności.

Naukowcy zastosowali zaawansowane techniki, takie jak krystalografia rentgenowska, aby zbadać działanie enzymu i sposób, w jaki wiąże się on z substratami. Odkryli, że XccOpgD wykorzystuje rzadki proces transglikozylacji z anomerowym odwróceniem, w którym uczestniczą istotne elementy enzymu, zwłaszcza D379 i D291. Ta unikalna funkcja jest kluczowa, ponieważ pomaga bakteriom osłabiać systemy obronne roślin.

To odkrycie ma duże znaczenie dla rolnictwa. Obecnie rolnicy stosują pestycydy o szerokim spektrum działania, aby zwalczać choroby bakteryjne roślin. Te chemikalia mogą szkodzić środowisku i prowadzić do odporności bakterii. Skupiając się bezpośrednio na XccOpgD, moglibyśmy opracować nowe, precyzyjne pestycydy, które eliminują szkodliwe bakterie bez wpływu na inne pożyteczne mikroorganizmy glebowe.

Zobacz również:

Dzisiaj · 04:29

Szybka ewolucja ludzkiego mózgu: małe kroki, wielkie zmiany w zrozumieniu myślenia.

To odkrycie ma istotne znaczenie dla zdrowia roślin. Poznając rolę enzymu w rozwoju chorób, naukowcy mogą stworzyć rośliny uprawne, które będą naturalnie odporne na infekcje Xanthomonas. Dzięki inżynierii genetycznej mogliby zablokować produkcję CβG16α, co sprawiłoby, że rośliny stałyby się odporne na te bakteryjne ataki.

Badanie wprowadza nowy sposób klasyfikacji hydrolaz glikozydowych. Podczas gdy tradycyjne metody koncentrują się na enzymach, które rozkładają lub modyfikują cukry poprzez hydroizę lub transglikozylację, to badanie identyfikuje inny mechanizm transglikozylacji. To odkrycie wypełnia lukę w naszej wiedzy i może prowadzić do znalezienia innych enzymów o podobnych unikalnych cechach.

Odkrycie XccOpgD otwiera nowe możliwości dla zrównoważonego zarządzania chorobami bakteryjnymi roślin. Jest to kluczowe, zwłaszcza w obliczu rosnących globalnych potrzeb żywnościowych i pogarszających się warunków związanych ze zmianami klimatycznymi, które zaostrzają te choroby. Dzięki precyzyjnemu celowaniu w bakterie Xanthomonas bez szkody dla środowiska, enzym ten może znacząco wspomóc rolnictwo. Może pomóc rolnikom w zwiększeniu produkcji żywności, zapewniając bezpieczeństwo żywnościowe przy jednoczesnej ochronie środowiska.

Te odkrycia podkreślają potencjał nowego rodzaju pestycydów, które działają na konkretne enzymy. Takie pestycydy mogą powstrzymywać szkodliwe bakterie, nie wywołując odporności. Zrozumienie roli XccOpgD w chorobach roślin daje nadzieję na nowe, zrównoważone metody rolnictwa.