شناسایی علف‌کش جدید حین واکاوی ژنوم‌های قارچی

به لطف قارچ‌ها، اخیراً علف‌کش جدیدی کشف شده که روی علف‌های مقاوم به این ترکیبات نیز پاسخ می‌دهد. بسیاری از قارچ‌ها، سکونت‌گاه ترکیباتی هستند که بر پیکر آن‌ها قرار گرفته و قادرند گیاهان را از بین ببرند. این بدین معنی است که چنین ترکیباتی می‌توانند گزینه‌ی مناسبی برای ساختن علف‌کش‌ها باشند.


محققان آمریکایی و چینی در پی کاوشی که از ژنوم قارچ‌ها به عمل آورده‌اند، اعلام کردند که موفق به شناسایی علف‌کشی شده‌اند که از طریق هدف قرار دادن یک آنزیم ویژه، تأثیر خود را اعمال می‌کند. آنزیم مذکور برای رشد گیاه ضروری است و مهار شدن آن می‌تواند به مرگ گیاه بینجامد. یافته‌ی فوق، دستاورد مهمی در زمینه‌ی تحقیقات با محوریت علف‌کش محسوب می‌شود.

طی این هفته، کشف علف‌کشی طبیعی با نوع جدیدی از عملکرد، به صورت آنلاین در ژورنال Nature گزارش شد. علف‌کش مذکور در پی واکاوی چندین مورد ژنوم قارچی شناسایی شده است. این کشف به طور بالقوه یک سلاح شدیداً مورد نیاز را به خزانه‌ی علف‌کش‌های ما اضافه می‌کند، که برای مقابله با موج افزایش مقاومت نسبت به این ترکیبات، ضروری خواهد بود.

یی تانگ، استیو جاکوبسن و همکاران‌شان ژنوم قارچ‌های رشته‌ای را مورد بررسی قرار دادند. بسیاری از این قارچ‌ها ترکیباتی تولید می‌کنند که که قادرند روی گیاهان ساکن شده و آن‌ها را نابود کنند. این ویژگی، چنین ترکیباتی را به عنوان منبعی نویدبخش برای ساخت علف‌کش‌های بالقوه، مطرح می‌سازد.

محققان، به ویژه، دنبال ترکیباتی بوده‌اند که آنزیم دی‌هیدروکسی‌اسید دهیدراتاز (DHAD) را مورد هدف قرار می‌دهند. دی‌هیدروکسی‌اسید دهیدراتاز یک آنزیم متابولیک بوده و در آخرین پله از مسیر بیوسنتزی گیاهان شرکت دارد که برای رشد کاملاً ضروری است. هرچند این مسیر متداول‌ترین هدف برای توسعه‌ی علف‌کش‌هاست – چون در حیوانات یافت نمی‌شود – ولی تاکنون، هیچ‌گونه مهارکننده‌ی طبیعی برای این آنزیم که بتواند در گیاه فعالیت کند کشف نشده بود.

پژوهشگران به دنبال خوشه‌های ژنی بیوسنتتیکی بودند که مهارکننده‌ی DHAD را کد کند. آن‌ها با شناسایی یک کپی اضافه از ژن کدکننده‌ی DHAD در ژنوم قارچ، موفق به این کار شدند. این کپی اضافی برای زنده ماندن خود قارچ در برابر مهارکننده‌ی این آنزیم، ضروری است.

آن‌ها در تعدادی از گونه‌های قارچی، شامل کپک رایج خاک یا آسپرژیلوس ترئوس (Aspergillus terreus)، یک خوشه‌ی ژنی این‌چنینی یافتند که با کد کردن آنزیم‌هایی موجب ساخته شدن یک محصول قارچی از پیش شناخته شده به نام آسپتریک اسید (aspterric acid) می‌شود. نویسندگان این مقاله متوجه شدند که این اسید درواقع یک مهارکننده‌ی DHAD است – و اثربخشی آن وقتی که به عنوان یک علف‌کش در قالب اسپری آزمایش شد، به اثبات رسید.

علاوه بر این، محققان تأیید نمودند که ژن خودمقاومتی که یافته‌اند با آسپتریک اسید بی‌اثر شده و زمانی که به گیاهان انتقال داده می‌شود، می‌تواند باعث بروز مقاومت به این علف‌کش تازه کشف شده گردد. این یافته‌ها در کنار یک‌دیگر خواهند توانست به مبارزه با معضل افزایش مقاومت نسبت به علف‌کش در علف‌های هرز کمک کرده و پتانسیل رویکردهای برگرفته از ژن برای مبارزه با مقاومت را جهت کشف محصولات زیست‌فعال، مفید و طبیعی، نشان دهد.

ترجمه: آزاده داودی

منبع: Nature

بارگذاری نوشته های مرتبط بیشتر
مطالب بیشتر از این نویسنده علی چوپانی
بارگذاری بیشتر در رصد لحظه‌ای

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

بررسی کنید

معرفی برترین مقالات زیست فناوری در هفته ی اخیر: جمعه ۱۶ آذر ۱۳۹۷

معرفی برترین مقالات زیست فناوری هر هفته در سایت زیست فن، مقالات بیوتکنولوژی پزشکی، بیوتکنو…