Polscy naukowcy odkryli sekret enzymu roślinnego. To może odmienić przyszłość rolnictwa!
Zespół badaczy z Wydziału Biotechnologii i Nauk o Żywności Politechniki Łódzkiej dokonał przełomowego odkrycia, które może w przyszłości całkowicie zmienić sposób ochrony roślin. Udało im się poznać budowę ornitynowej transkarbamylazy (OTC) – enzymu odgrywającego kluczową rolę w metabolizmie roślin. To dzięki niemu możliwa jest synteza aminokwasów niezbędnych do wzrostu. Bez sprawnie działającego enzymu rośliny nie są w stanie prawidłowo się rozwijać, co w praktyce oznacza poważne zaburzenia w ich funkcjonowaniu.
Do poznania struktury OTC łódzcy naukowcy wykorzystali zaawansowaną metodę krystalografii rentgenowskiej. W trakcie analiz odkryli, że enzym posiada specjalną ruchomą część, przypominającą klapkę, która kontroluje dostęp do centrum reakcji chemicznej. Mechanizm ten z jednej strony gwarantuje prawidłowe działanie, a z drugiej – może stać się słabym punktem roślin. Niektóre bakterie są bowiem w stanie go zablokować, wprowadzając toksynę łudząco podobną do naturalnego składnika. Efektem jest choroba rośliny i zahamowanie jej wzrostu.
Choć samo zjawisko z pozoru wydaje się groźne, to właśnie w nim badacze dostrzegają ogromny potencjał. Dokładne poznanie struktury enzymu otwiera bowiem drogę do opracowania nowych, bezpiecznych herbicydów działających w sposób niezwykle selektywny. Zamiast szkodzić całemu ekosystemowi, środki ochrony roślin oparte na tym mechanizmie mogłyby atakować jedynie chwasty, pozostawiając rośliny uprawne i środowisko naturalne w nienaruszonym stanie. To rozwiązanie, które w przyszłości mogłoby zrewolucjonizować rolnictwo i przyczynić się do budowania zrównoważonych upraw.
O wadze odkrycia świadczy fakt, że autorzy badań – mgr inż. Maciej Nielipiński, dr inż. Agnieszka Pietrzyk-Brzezińska i dr hab. inż. Bartosz Sekuła – zostali uhonorowani prestiżowym tytułem „Diament Krystalograficzny” przez Komitet Krystalografii Polskiej Akademii Nauk. Ich praca, sfinansowana z grantu SONATA przyznanego przez Narodowe Centrum Nauki, znalazła również uznanie na arenie międzynarodowej. Wyniki badań zostały bowiem opublikowane w cenionym czasopiśmie „Frontiers in Plant Science”, co potwierdza, że polska nauka w dziedzinie biotechnologii odgrywa coraz ważniejszą rolę w kształtowaniu przyszłości światowego rolnictwa.
Źródło: Politechnika Łódzka
Czytaj też: Zaskakujące odkrycie naukowców! W czasach kryzysu klimatycznego starożytni rolnicy woleli wino od oliwy!
Grafika tytułowa: Daniel Beckemeier / Unsplash
