Výzkum herbicidů - inhibitorů biosyntézy rostlinných pigmentů

Vědec z americké výzkumné organizace ARS pracuje na vyvíjení nových herbicidů známých jako "herbicidy PPO", které zabraňují plevelům vytvářet chlorofyl.

Vědec z americké výzkumné organizace ARS (Agricultural Research Service) v Oxfordu ve státě Mississippi pracuje na vyvíjení nových herbicidů s pomocí molekulárních metod.

Franck Dayan, fyziolog rostlin z výzkumné jednotky ARS Natural Products Utilization Research Unit v Oxfordu je odborníkem na skupinu likvidátorů plevelů známou jako „herbicidy PPO“, které zabraňují plevelům schopnosti vytvářet chlorofyl. Toto úsilí je stále významnější, protože plevele si začínají vytvářet resistenci vůči glyfosátu, světově nejrozšířeněji používanému herbicidu a k němu je třeba vytvořit alternativy.

Většina této práce se zaměřuje na skupinu sloučenin známých jako porfyriny, které vážou nebo reagují s různými kovy a vykonávají životně důležité funkce rostlin a u zvířat. Chlorofyl je porfyrin, který váže hořčík, čímž dodává rostlinám jejich zelený pigment a sehrává rozhodující roli ve fotosyntéze. Heme (nebo také haem) je porfyrin, který váže železo, což je  podstatný krok v dodávání kyslíku krevním buňkám živočichů.

Jeden z klíčových kroků v syntéze porfyrinů je vykonávána enzymem protoporfyrinogen oxidázou neboli PPO a její narušení může způsobit problémy u rostlin a zvířat.  U lidí je narušení PPO enzymu spojeno s vrozenou chorobou známou jako „porfyria“ se symptomy, které mohou zahrnovat lehkou senzitivitu, záchvaty a neuropsychické problémy. Vědci tvrdí, že případ porfyrie u krále Jiřího III. mohl přispívat k ovlivnění dějinných událostí v době jeho vlády.

U rostlin PPO herbicidy pracují tak, že narušují produkci enzymů porfyrinů, čímž způsobují poškozování rostliny. PPO herbicidy existují cca téměř 40 let a jsou specificky vytvářeny tak, aby narušovaly jen aktivitu enzymu PPO u rostlin a ne u lidí. S těmito herbicidy jsou vědci schopni záměrně a specificky narušovat aktivitu PPO enzymu u rostlin a provádět to způsobem, který nemůže mít vůbec žádný vliv na aktivitu enzymu u lidí, sděluje výzkumník Dayan.

Ten nedávno publikoval zprávu o molekulárním mechanismu, který může spustit resistenci vůči PPO herbicidům u běžného plevele. Pochopení mechanismu resistence by mělo vést k lepším herbicidům.

Další informace v: Agricultural Research, vol. 60, 2012, č. 7, s. 20 – 21

http://www.nzpk.cz/objednavka-reprograficke-sluzby/