Подобно тому, как устойчивость к антибиотикам является проблемой для здоровья человека, устойчивость к гербицидам представляет огромную проблему для сельскохозяйственного сектора. Исследователи разработали новую стратегию для решения этой проблемы, перепрофилировав «неудачный» антибиотик в гербицид.
Фермерам приходится со многим бороться, когда дело доходит до защиты их культур: насекомые, которые поедают растения, микробы, заражающие листья, побеги и корни, и инвазивные сорняки, конкурирующие с сельскохозяйственными культурами за почву и солнце.
Количество вариантов гербицидов сокращается из-за распространения устойчивых к гербицидам сорняков и понятных законодательных запретов или ограничений на использование существующих гербицидов из соображений безопасности и защиты окружающей среды. Эти проблемы, а также тот факт, что гербициды нового типа не производились в течение многих лет, вызвали обеспокоенность по поводу будущего устойчивого сельского хозяйства.
Теперь исследователи из Университета Аделаиды в Южная Австралия придумала новое решение.
Эффективные гербициды, такие как широко используемый глифосат, не позволяют растениям вырабатывать определенные аминокислоты (белки), необходимые для различных процессов растений, включая рост. Исследователи поняли, что новый гербицид должен ингибировать молекулярный путь, ведущий к биосинтезу аминокислоты лизина.
По совпадению, медицинские исследователи были сосредоточены на разработке антибиотиков, ингибирующих биосинтез лизина, в течение последних трех десятилетий. . Однако большинство из них не вышли на рынок, поскольку оказались неэффективными против патогенов. Но, учитывая молекулярное сходство между бактериями и растениями, исследователи изучили возможность использования «неудачных» антибиотиков в качестве гербицидов.
Изменив молекулярную структуру антибиотика-кандидата для лечения туберкулеза, который не смог выйти за пределы лаборатории, исследователи обнаружили, что он может блокировать выработку лизина.
«На рынке нет коммерчески доступных гербицидов, которые работали бы в таким образом», — сказал Эндрю Бэрроу, один из соавторов исследования. «На самом деле, за последние 40 лет на рынок практически не поступало новых гербицидов с новыми механизмами действия».
Важно отметить, что исследователи говорят, что использование неудачных антибиотиков в качестве гербицидов не будет способствовать устойчивости к антибиотикам у людей, потому что они не убивают бактерии и не влияют на клетки человека.
Исследователи знают о неиспользованном потенциале об их открытии.
«Открытие может изменить правила игры для сельскохозяйственной отрасли», — сказала Татьяна Соарес да Кошта, корреспондент, автор исследования. «Многие сорняки в настоящее время устойчивы к существующим на рынке гербицидам, что обходится фермерам в миллиарды долларов каждый год. Использование неудачных антибиотиков в качестве гербицидов обеспечивает кратчайший путь для более быстрой разработки новых, более эффективных средств для уничтожения сорняков, которые нацелены на вредные и инвазивные сорняки, с которыми фермерам трудно бороться».
И, по их словам, это открытие может принести пользу. больше, чем фермеры; это может привести к разработке гербицидов для домашнего использования.
«Наш подход к перепрофилированию может открыть гербициды широкого применения, которые могут уничтожать различные сорняки», — сказал Бэрроу.
Исследование было опубликовано в журнале Communications Biology.
