Hópur vísindamanna hefur þróað nýtt efnasamband sem hindrar ljóstillífun í plöntulaufum: það hindrar virkni próteinfléttu sem framkvæmir eitt af lykilviðbrögðum ferlisins - niðurbrot vatns í súrefni. Þetta efni getur orðið frumgerð illgresiseyða sem berjast gegn illgresi á meðan það er skaðlaust mönnum og dýrum. Niðurstöður rannsóknarinnar, studdar af styrk frá Russian Science Foundation (RNF), voru birtar í tímaritinu Cells. Gazeta.ru.
Ljóstillífun er ferlið þar sem plöntur búa til lífræn efnasambönd úr koltvísýringi og vatni. Það er framkvæmt með hjálp tveggja stórra próteinfléttna - ljóskerfa 1 og 2 (PS1 og PS2), sem hvert um sig samanstendur af hvarfstöð, próteinum og litarefnum í kring. Við áhrif sólarljóss verður blaðgræna í hvarfstöðinni æst og flytur rafeindir sínar til annarra sameinda í ljóskerfinu. Síðari rafeindabreytingum fylgir uppsöfnun orkumikilla sameinda, eins og ATP, sem taka þátt í myndun lífrænna efnasambanda. Skortur á rafeindum sem eftir eru af blaðgrænu er bætt upp með niðurbroti vatnssameinda - það er í þessu ferli sem súrefni losnar sem aukaafurð.
Vísindamenn frá Institute of Fundamental Biological Problems of the Russian Academy of Sciences (Pushchino) ásamt samstarfsmönnum frá Gazi háskólanum (Tyrklandi) hafa búið til nýtt efnasamband byggt á kopar og lífrænu broti sem bælir ljóstillífun í laufblöðum. Til að ákvarða áhrif efnisins einangruðu höfundarnir PS2-auðgað thylakoid himnur úr laufum - mannvirki inni í grænukornum - og bættu lausn af nýja efnasambandinu við sviflausnina sem myndast. Hindrandi áhrifin voru metin út frá því hversu mikið súrefnislosun af völdum lýsingar minnkaði - til dæmis minnkaði hraði þess um 69%. Auk þess voru áhrif efnisins rannsökuð með fjölda annarra viðbragða sem einkenndu virkni PS2: til dæmis minnkaði viðbót á hemli ljóma blaðgrænu við ljóstillífun. Á sama tíma breyttist virkni lyfsins ekki með tímanum heldur var það aðeins háð styrk þess.
Minnkun á súrefnislosun benti til þess að ljósmyndakerfið virkaði óhagkvæmara. Gert er ráð fyrir að aðalmarkmið hins nýja illgresiseyðar sé hvarfstöð próteinfléttunnar: efnið binst PS2 kjarnanum og breytir uppbyggingu hans. Þar af leiðandi, að sögn vísindamanna, raskaðist ferlið við hleðsluflutning milli hluta rafeindaflutningakeðjunnar.
Þróaða hemilinn er hægt að nota við gerð nýs illgresiseyðar, sem verður til dæmis notað í baráttunni við hraðvaxandi illgresi sem birtist áður en ræktun spírar. Þar sem viðbrögð við niðurbroti vatns fara aðeins fram í plöntufrumunni er líklegt að illgresiseyrinn sé algjörlega öruggur fyrir menn og dýr.
„Við höfum þróað efnasamband sem mun í raun losa sig við óæskilegar plöntutegundir og auka þannig uppskeruna verulega. Þessi gögn geta orðið grundvallargrundvöllur fyrir þróun efna sem skila árangri við minnsta mögulega styrk,“ segir fyrsti höfundur verksins, Sergey Zharmukhamedov, frambjóðandi í líffræði, leiðandi vísindamaður við Institute of Fundamental Biological Problems of the Russian. Vísindaakademían.
Einnig vísindamenn frá sameindalíffræðistofnun og líftækni National Academy of Sciences í Aserbaídsjan (Baku), Institute of Plant Physiology sem nefnd er eftir K.A. Timiryazev (Moscow), King Saud University (Saudi Arabia) og Moscow State University kenndur við M.V. Lomonosov (Moskvu).