Молекула-имитатор природного стимулятора роста растений показала эффективность в испытаниях

Международная команда под руководством Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) и Токийского университета разработала и синтезировала молекулу, способную имитировать функцию заксинона — природного метаболита растений, стимулирующего рост. Успешный мимик может найти широкое применение в биологии растений и сельском хозяйстве, включая стимуляцию роста и подавление заражения повиликой (Striga, ведьмина трава).

В предыдущем исследовании команда обнаружила, что заксинон стимулирует рост риса и, по-видимому, снижает заражение корневым паразитом Striga. Однако использование самого метаболита затруднено, так как живые организмы производят такие регулирующие рост вещества в очень низких концентрациях, а сами молекулы часто нестабильны и короткоживущи. Поэтому для практического применения потребовалось создать синтетическую молекулу-имитатор.

Исследователи сначала определили части молекулы заксинона, критически важные для его активности, и те части, которые можно заменить или модифицировать. На основе этих данных команда разработала серию легких в синтезе миметиков заксинона под названием MiZax.

Эффективность MiZax проверили, добавляя их в почву и измеряя их способность улучшать рост корней и ограничивать заражение Striga у растений риса. Два миметика, MiZax3 и MiZax5, оказались особенно эффективными, причем MiZax3 показал даже лучшие результаты, чем сам заксинон.

MiZax3 продемонстрировал отличную активность и стабильность даже при использовании в очень низких концентрациях. Эта молекула также станет инструментом для изучения механизмов действия самого заксинона и того, как он изменяет гормональные паттерны и метаболизм растений.

В дальнейшем планируется проведение контролируемых полевых и токсикологических испытаний для оценки активности MiZax на зерновых и садовых культурах. Кроме того, MiZax будет интегрирован в более широкий проект по борьбе с Striga в странах Африки к югу от Сахары, финансируемый Фондом Билла и Мелинды Гейтс.