Учёные открыли природное соединение для нового класса гербицидов

Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) обнаружили новый высокоэффективный тип гербицида, который может стать первым новым классом коммерческих средств для борьбы с сорняками за более чем 30 лет. Открытие было сделано с помощью метода "поиска в геноме, направляемого генами устойчивости" (resistance gene-directed genome mining).

Суть метода

Микроорганизмы производят химические вещества для уничтожения конкурентов, но при этом обладают собственными генами устойчивости, защищающими их от собственных ядов. Учёные проанализировали гены тысяч грибов в поисках таких защитных генов, что указало на наличие у этих грибов потенциальных гербицидных молекул.

Как работает новый гербицид

• Соединение ингибирует ключевой фермент, необходимый для жизненно важного метаболического пути у растений, который производит незаменимые аминокислоты.
• Нарушение этого пути приводит к гибели растения.
• Этот путь отсутствует у млекопитающих (включая человека), что делает его безопасной мишенью.
• Гербицид воздействует на другой участок пути по сравнению с существующими средствами.

Экспериментальное подтверждение

• Гербицид, произведённый грибом, успешно убивал растения Arabidopsis в лабораторных испытаниях.
• Когда ген устойчивости из гриба внедряли в геном Arabidopsis, эти растения становились полностью иммунными к гербициду.

Значение и перспективы

• Преодоление резистентности: Появление устойчивых к гербицидам сорняков сводит на нет эффективность всех существующих классов. Новое соединение может стать решением этой проблемы.
• Создание устойчивых культур: Знание точной мишени гербицида открывает возможность генетической модификации сельскохозяйственных культур для придания им иммунитета, что позволит безопасно применять средство.
• Широкое применение метода: Этот геномный подход может быть использован и в медицине для открытия новых антибиотиков и противораковых препаратов.

Как отметил соавтор исследования Стивен Джейкобсен, учёные планируют сотрудничать с крупными агрохимическими компаниями для дальнейшей разработки этого перспективного открытия в коммерческий продукт.