Среда, 21 февраля, 2024
ДомойБиологияНеудачный антибиотик: неожиданное средство от сорняков будущего

Неудачный антибиотик: неожиданное средство от сорняков будущего

- Advertisement -

Ученые из Университета Аделаиды перепрофилировали неудачный противотуберкулезный антибиотик в мощный гербицид, способный бороться с двумя инвазивными сорняками, распространенными в Австралии, не повреждая человеческие или бактериальные клетки. Этот подход, включающий структурные модификации молекулы для блокирования роста сорняков, может произвести революцию в разработке гербицидов и обеспечить более быстрое и экономичное решение для фермеров и домовладельцев, борющихся с сорняками.

Убийцы сорняков будущего вскоре могут быть основаны на неудачных антибиотиках.

Молекула, первоначально разработанная для борьбы с туберкулезом, несмотря на то, что она не вышла за пределы лаборатории в качестве антибиотика, теперь демонстрирует потенциал мощного врага в борьбе с инвазивными сорняками, которые засоряют наши сады и наносят ежегодный ущерб фермерам на миллиарды долларов.

Хотя неудачный антибиотик не подходил для своей первоначальной цели, ученые из Университета Аделаиды обнаружили, что, изменив его структуру, молекула стала эффективной для уничтожения двух самых проблемных сорняков в Австралии, однолетнего райграса и дикой редьки, не повреждая бактериальные и человеческие клетки.

«Это открытие может изменить правила игры в сельскохозяйственной отрасли. Многие сорняки в настоящее время устойчивы к существующим на рынке гербицидам, что обходится фермерам в миллиарды долларов каждый год», — сказала ведущий исследователь доктор Татьяна Соареш да Коста из Исследовательского института Уэйта Университета Аделаиды.

«Использование неудачных антибиотиков в качестве гербицидов обеспечивает более быструю разработку новых, более эффективных средств от сорняков, которые нацелены на вредные и инвазивные сорняки, с которыми фермерам трудно бороться».

Исследователи из Университетской лаборатории инноваций в области гербицидов и антибиотиков обнаружили сходство между бактериальными супербактериями и сорняками на молекулярном уровне.

Эмили Маки, Эндрю Бэрроу и Татьяна Соареш да Кошта

(Слева направо) Эмили Маки, доктор Эндрю Бэрроу и доктор Татьяна Соареш да Коста. Предоставлено: Университет Аделаиды.

Они воспользовались этим сходством и, химически изменив структуру неудавшегося антибиотика, смогли заблокировать производство аминокислоты. кислота лизин, необходимый для роста сорняков.

«На рынке нет коммерчески доступных гербицидов, которые бы работали таким образом. На самом деле за последние 40 лет практически не появлялось новых гербицидов с новыми механизмами действия», — сказал доктор Эндрю Бэрроу, научный сотрудник группы доктора Соареша да Кошты в Исследовательском институте Уэйта Университета Аделаиды.

По оценкам, сорняки обходятся австралийскому сельскому хозяйству более чем в 5 миллиардов долларов в год.

Райграс однолетний, в частности, является одним из самых серьезных и дорогостоящих сорняков на юге Австралии.

«Стратегия быстрого решения экономит драгоценное время и ресурсы и, следовательно, может ускорить коммерциализацию столь необходимых новых гербицидов», — сказал д-р Соареш да Коста.

«Также важно отметить, что использование неудачных антибиотиков не приведет к устойчивости к антибиотикам, потому что обнаруженные нами гербицидные молекулы не убивают бактерии. Они специально нацелены на сорняки, не влияя на клетки человека», — сказала она.

Не только фермеры могут воспользоваться преимуществами этого открытия. Исследователи говорят, что это также может привести к разработке новых гербицидов для уничтожения надоедливых сорняков, растущих на наших дворах и подъездных дорожках.

«Наш подход к перепрофилированию может открыть гербициды с широким применением, которые могут уничтожать различные сорняки», — сказал доктор Бэрроу.

Доктор Татьяна Соарес да Коста и ее команда в настоящее время изучают возможность открытия большего количества гербицидных молекул путем перепрофилирования других неудачных антибиотиков и сотрудничества с промышленностью для вывода на рынок новых и безопасных гербицидов.

Ссылка: «Перепрофилированный ингибитор бактериальной дигидродипиколинатредуктазы проявляет эффективную гербицидную активность» Эмили Р. Р. Маки, Эндрю С. Барроу, Мари-Клэр Гил, Марк Д. Хьюлетт, Энтони Р. Гендалл, Сантош Панджикар и Татьяна П. Соарес да Коста, 22 мая 2023 г., Коммуникационная биология.
DOI: 10.1038/s42003-023-04895-y

Финансирование этого исследования было предоставлено Австралийским исследовательским советом через стипендию DECRA и проект Discovery, присужденный доктору Татьяне Соарес да Кошта.

Первым автором статьи является Эмили Маки, аспирант в команде доктора Соареша да Кошты, которая получает стипендии от Корпорации развития зерновых и исследований и Программы подготовки научных кадров. Соавторами являются д-р Эндрю Бэрроу, д-р Мари-Клэр Гил, д-р Энтони Гендалл и д-р Сантош Панджикар.

Исследовательский институт Уэйта стимулирует и поддерживает исследования и инновации в Университете Аделаиды и его партнеров, которые наращивают потенциал для сельскохозяйственной, пищевой и винодельческой отраслей Австралии.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме