Открытие может привести к созданию новых фунгицидов для защиты посевов риса

Рис является важнейшей сельскохозяйственной культурой для многих стран мира, но он также очень восприимчив к грибковым инфекциям, таким как взрывная болезнь, которая может привести к огромным ежегодным потерям. Биохимики из Калифорнийского университета в Беркли сделали прорывное открытие: грибок, поражающий посевы риса по всему миру, проникает в клетки растений таким образом, что становится уязвимым для простых химических блокаторов. Открытие ученых может привести к разработке новых фунгицидов для защиты рисовых культур и сокращения значительных ежегодных потерь.



В этой статье мы обсудим значение открытия ученых и потенциал новых фунгицидов, способных защитить посевы риса. Мы также рассмотрим роль ферментов в грибковых инфекциях и то, как открытие нового фермента под названием PMO может дать возможность найти уникальные химические вещества, блокирующие этот фермент.

Ферменты и грибковые инфекции

Ферменты – это белки, которые катализируют биологические реакции в живых организмах. В случае с грибковыми инфекциями ферменты имеют решающее значение для вторжения в клетки растений. Грибок выделяет фермент, который пробивает отверстия в жестком внешнем слое листьев риса, что позволяет грибку расти внутри и в конечном итоге убить растение.

Именно здесь и произошло открытие фермента PMO. Полисахаридные монооксигеназы (PMO) – это семейство ферментов, которое было открыто более 10 лет назад Майклом Марлеттой и его коллегами из Калифорнийского университета в Беркли. Фермент PMO расщепляет полисахариды растения, что делает его восприимчивым к другим ферментам, таким как целлюлазы, и ускоряет процесс расщепления растительных волокон.



Важность фермента PMO для инфекции растений делает его ценной мишенью для разработки новых химических препаратов, которые можно применять в гораздо меньших дозах, чем существующие фунгициды, и с меньшим потенциальным воздействием на окружающую среду. Он также может стать мишенью для полностью безхимических подходов, таких как глушение генов.

Открытие фермента MoPMO9A

Изначально Марлетта и его коллеги заинтересовались этими ферментами, поскольку они разлагают растительную целлюлозу гораздо быстрее, чем другие ранее описанные ферменты, и, таким образом, обладают потенциалом для превращения биомассы в полимеры сахара, которые могут быть легче ферментированы для получения биотоплива. Грибы используют PMOs для обеспечения источника пищи.

Впоследствии он и его коллеги из Калифорнийского университета в Беркли обнаружили намеки на то, что некоторые грибковые PMO могут делать больше, чем просто превращать целлюлозу в пищу. Эти PMO были включены на ранних стадиях инфекции, что говорит о том, что они важны не столько для обеспечения пищей, сколько для процесса заражения.



Под руководством постдокторанта Алехандры Мартинес-Д'Альто ученые Калифорнийского университета в Беркли биохимически охарактеризовали этот уникальный PMO, названный MoPMO9A, а Тэлбот и постдокторант Калифорнийского университета в Беркли Ся Ян показали, что отключение фермента снижает инфекцию у растений риса.

Будущее для новых фунгицидов

Расчеты показывают, что если уничтожить грибок, вызывающий взрывную болезнь, мы сможем прокормить на 60 миллионов человек больше во всем мире. Фермент, выделяемый на поверхности листа риса, уникален, что делает его потенциальной мишенью для новых фунгицидов. Простой спрей может эффективно уничтожить способность фермента переваривать стенку растения. Сейчас ученые проводят отбор химических веществ, чтобы найти те, которые блокируют фермент.



Марлетта и его коллеги обнаружили подобные PMO в грибках, которые поражают виноград, томаты, салат-латук и другие основные культуры, а это значит, что новые открытия могут иметь широкое применение против грибковых заболеваний растений. Таким образом, будущее этой работы в плане разработки лекарств против патогенов растений весьма интересно, поэтому они собираются заниматься как фундаментальными научными исследованиями, так и пытаться собрать воедино части, чтобы вывести ее в отдельную компанию.



В заключение следует отметить, что открытие фермента PMO имеет большое значение для разработки новых химикатов, которые могут быть применены для борьбы с болезнями растений.

University of California – Berkeley

Рис в мультиварке Steba DD1

Варим рис без рисоварки

Как приготовить правильный рис в мультиварке (мастер-класс)

Рис, жаренный с овощами (без воды)

Жареный на сковороде рис жасмин

Виды и сорта риса

Рис по-вьетнамски (Steba DD1)

Рис (мультиварка Bork U700)