Politechnika Łódzka odkryła enzym z klapką, który obroni rośliny

Łódzcy naukowcy odsłaniają mechanizm, który może pozwolić roślinom same się bronić przed chwastami i chorobami — bez ciężkiej chemii. Odkrycie z laboratoriów Politechniki Łódzkiej otwiera drogę do selektywnych środków ochrony roślin, które uderzają tylko w niechciane gatunki.

• Zobacz, co w laboratoriach Politechniki Łódzkiej zmienia podejście do ochrony upraw
• Sprawdź, jakie praktyczne korzyści może przynieść łódzkie odkrycie dla rolnictwa

Zobacz, co w laboratoriach Politechniki Łódzkiej zmienia podejście do ochrony upraw

W pracowniach Wydziału Biotechnologii i Nauk o Żywności Politechniki Łódzkiej zespół badaczy zidentyfikował szczegóły budowy jednego z kluczowych enzymów roślinnych. W skład zespołu wchodzą: mgr inż. Maciej Nielipiński, dr inż. Agnieszka Pietrzyk-Brzezińska i dr hab. inż. Bartosz Sekuła.

Chodzi o enzym o nazwie ornitynowa transkarbamylaza, niezbędny do wzrostu roślin — bez jego działania rośliny nie wytwarzają składników potrzebnych do prawidłowego rozwoju. Badacze opisali jego strukturę i wykryli niezwykły element działania enzymu: ruchomą „klapkę”, która decyduje, jakie cząsteczki mogą wejść do wnętrza centrum aktywnego.

Okazało się, że niektóre patogenne bakterie wykorzystują tę cechę — podsuwają cząsteczki przypominające naturalne substraty, przez co enzym przestaje działać, a roślina osłabia się i przestaje rosnąć. Zrozumienie mechanizmu tej „selekcji” daje naukowcom możliwość zaprojektowania rozwiązań przeciwdziałających takim atakom.

Sprawdź, jakie praktyczne korzyści może przynieść łódzkie odkrycie dla rolnictwa

Znając dokładną budowę enzymu i zasadę działania jego ruchomej „klapki”, badacze widzą szansę na opracowanie nowej generacji środków ochrony roślin. W praktyce oznacza to możliwość tworzenia preparatów oddziałujących wyłącznie na chwasty lub konkretne patogeny, bez uszkadzania upraw, ludzi, zwierząt i środowiska.

Taka selektywność to potencjalne ograniczenie stosowania szerokospektralnych, silnych chemikaliów i przejście na bardziej ekologiczne rozwiązania w rolnictwie — zarówno w Polsce, jak i za granicą. W efekcie rolnicy mogliby uzyskać bezpieczniejsze i bardziej opłacalne metody ochrony plonów.

Za badania zespół z Politechniki Łódzkiej otrzymał uznanie naukowe: nagrodę Diament Krystalograficzny przyznaną przez Polską Akademię Nauk. Prace zostały sfinansowane z grantu Narodowego Centrum Nauki, a ich wyniki opublikowano w czasopiśmie Frontiers in Plant Science. To wyróżnienie jest dowodem znaczenia odkrycia nie tylko dla łódzkich laboratoriów, lecz także dla całej polskiej nauki.

Dla mieszkańców Łodzi i regionu to przypomnienie, że w naszej aglomeracji powstają badania o realnym wpływie na rolnictwo i środowisko — czasem wystarczy zgłębić jedną cząsteczkę, by zmienić praktykę w polu. O dalszych krokach zespołu i praktycznych testach nowych rozwiązań będziemy informować na bieżąco.

Na podst. Urząd Miasta Łodzi