Opdagelse af afgiftningsenzym kunne bruges til at målrette mod større afgrødeforurenende stoffer

Planter har udviklet afgiftningsforsvarssystemer som beskyttelse mod en række miljømæssige eller patogenproducerede forurenende stoffer.

Sammenlignet med enzymer af primær metabolisme, afgiftningssystemer er mere fleksible og tilbyder et potentielt rigt repertoire til landbrugs- og medicinske anvendelser.

Men eksempler på rekruttering af disse systemer til metabolisk konstruktion af nyttige forbindelser er knappe.

I en ny undersøgelse, forskere brugte transkriptomanalyse, virusinduceret gendæmpning og biokemiske assays, at isolere gener, der koder for et afgiftningsenzym, der findes i bomuld.

Enzymet SPG har udviklet sig til at syntetisere forsvarsforbindelser i cytosolen, plantecellens flydende element.

Denne undersøgelse viser, at SPG kan nedbryde mykotoksinet DON, der produceres af den patogene svamp Fusarium graminearum.

Den udbredte forurening af hvede, majs og andre kornprodukter fra DON har ødelæggende virkninger på fødevaresikkerheden på verdensplan. Enzymer, der kan nedbryde disse mykotoksiner, er hårdt nødvendige for at håndtere dette problem.

Teamet bag forskningen foreslår, at afgiftningsenzymer er en værdifuld kilde til nye katalytiske funktioner, og at SPG, et selvstændigt enzym, der katalyserer komplekse reaktioner, har potentiale for toksinnedbrydning, afgrødeteknik og design af nye aromater.

Denne undersøgelse blev udført af forskere fra det kinesiske videnskabsakademi, ShanghaiTech University med input fra John Innes Center.

Artiklen, "Aromatisering af naturlige produkter med et specialiseret afgiftningsenzym, " står i journalen Naturens kemiske biologi .