Недавнее открытие японских ученых обещает революцию в области защиты растений от болезней, вызванных патогенными бактериями. Исследования показали, что фермент XccOpgD играет ключевую роль в биосинтезе вещества, которое используется патогенами рода Xanthomonas для усиления их способности вызывать болезни у растений, в том числе у каннабиса. Это открытие может стать основой для разработки экологически чистых пестицидов, которые помогут бороться с этой бактерией без ущерба для окружающей среды.

Роль фермента XccOpgD в борьбе с заболеваниями растений

Xanthomonas — это род патогенных бактерий, который вызывает заболевания у более чем 350 видов растений, включая пятнистости на листьях каннабиса. Эти бактерии также наносят ущерб важным сельскохозяйственным культурам, таким как рис, пшеница и помидоры. Исследования показали, что Xanthomonas ускоряет развитие болезней, используя вещество CβG16α (α-1,6-циклизованный β-1,2-глюкохексадекаоз), которое подавляет защитные механизмы растений.

Однако ученые из Токийского университета науки (Tokyo University of Science) сделали важное открытие, выявив фермент XccOpgD, который играет критическую роль в синтезе этого вещества. Фермент принадлежит новому семейства ферментов — гликозидной гидролазы 186 (GH186), которая регулирует компоненты клеточной стенки бактерий. Уникальной особенностью XccOpgD является то, что он использует аномер-инвертирующую трансгликозилирование, что не было выявлено у других ферментов семейства GH186.

Потенциал для создания экологически чистых пестицидов

Открытие фермента XccOpgD открывает новые горизонты для разработки целенаправленных, экологически чистых пестицидов, которые смогут защищать сельскохозяйственные культуры от болезней, вызванных Xanthomonas, не нанося вреда полезным микроорганизмам. В отличие от фунгицидов, которые могут способствовать появлению устойчивых к препаратам бактерий в почве, целенаправленная блокировка действия этого фермента может эффективно предотвращать патогенные заболевания, не вызывая стерилизации почвы.

Масаиро Накаджима, доцент Токийского университета науки, который возглавил исследовательскую группу, отметил важность этого открытия: «Это прорыв в области карбогидратных ферментов, который открывает новые возможности для гликозилирования с использованием ферментов».

Перспективы устойчивого сельского хозяйства

Исследователи надеются, что открытие фермента XccOpgD и его роли в синтезе CβG16α станет важным шагом к улучшению устойчивого сельского хозяйства и повышению глобальной продовольственной безопасности. Ожидается, что на основе этих знаний будут разработаны новые методы защиты растений, которые смогут минимизировать использование химических пестицидов и поддерживать баланс экосистемы.

Кроме того, открытие фермента имеет значительный потенциал в борьбе с проблемой антибиотикорезистентных бактерий. Разработка препаратов, направленных на ингибирование действия этого фермента, может стать одним из решений проблемы устойчивости патогенов к существующим лекарствам.

В исследовательскую команду, кроме Масаиро Накаджимы, также входили Сей Моточи и Хироюки Накай из Токийского университета науки, Широ Комба из Института сельскохозяйственных исследований НАРО и другие ученые.

Заключение

Это открытие обещает изменить подходы к защите растений, включая каннабис, от заболеваний, вызванных Xanthomonas, и открыть новые возможности для более устойчивого и экологически безопасного сельского хозяйства.

Интересный факт о марихуане…

Эндоканнабиноидная система (Endocannabinoid System)
Эндоканнабиноидная система представляет собой группу рецепторов в организме человека, которые регулируют воздействие марихуаны. Когда вы курите травку, вещества действуют на различные физиологические процессы, включая моторное обучение, аппетит, болевые ощущения, настроение и память. Обширное злоупотребление марихуаной может привести к проблемам со здоровьем и изолированному поведению.
Точная цель эндоканнабиноидной системы не ясна, но были проведены многие исследования, чтобы показать, как тетрагидроканнабинол влияет на поведение. Мыши, которым вводили тетрагидроканнабинол, демонстрировали изменения в гиппокампусе и ухудшение кратковременной памяти. Свидетельства указывают на то, что эндоканнабиноидная система влияет на поиски пищи и регулирует голод, поэтому люди и становятся голодными после приёма тетрагидроканнабинола. Эндоканнабиноидная система также влияет на восприятие вкуса, поэтому любители марихуаны могут стать привередливыми в еде или же просто сластёнами.
Эндоканнабиноидная система влияет на запасы энергии человека, на транспортировку питательных веществ и на желудочно-кишечный тракт. Она потенциально может играть важную роль в исследованиях таких клинических заболеваний как ожирение, диабет, атеросклероз и проблемы с сердечнососудистой системой.
Длительное употребление марихуаны связывают с антисоциальным поведением. Исследование, проведённое на мышах, показало, что устранение рецепторов каннабиноидов вызвало «снижение в тенденции субъекта к исследованию, к социальным взаимодействиям, а также вызвало повышение агрессивного поведения». Информация помогла связать злоупотребление марихуаной с тревожным поведением. Оно также показало взаимосвязь между курением травы и подавлением чрезмерного возбуждения.
Исследования эндоканнабиноидной системы показали, что марихуана может влиять на регулирование температуры тела и вызывать ночное потоотделение. Курение травы способствует засыпанию организма и снижению физической энергии. В очень тяжёлых случаях люди сообщали о состоянии, известном как каннабиноидный синдром гиперемезиса, который связан со злоупотреблением марихуаной. При каннабиноидном синдроме гиперемезиса людей постоянно тошнит, рвёт, они мучаются коликами и болями в животе.