Mae tîm o wyddonwyr wedi datblygu cyfansoddyn cemegol newydd sy'n atal ffotosynthesis mewn dail planhigion: mae'n atal gweithgaredd cymhlyg protein sy'n cyflawni un o adweithiau allweddol y broses - dadelfeniad dŵr i ocsigen. Gall y sylwedd hwn ddod yn brototeip o chwynladdwyr sy'n ymladd chwyn, tra ei fod yn ddiniwed i bobl ac anifeiliaid. Cyhoeddwyd canlyniadau'r astudiaeth, gyda chefnogaeth grant gan Sefydliad Gwyddoniaeth Rwseg (RNF), yn y cyfnodolyn Cells, adroddiadau "Gazeta.ru".
Ffotosynthesis yw'r broses lle mae planhigion yn syntheseiddio cyfansoddion organig o garbon deuocsid a dŵr. Fe'i cynhelir gyda chymorth dau gyfadeilad protein mawr - ffotosystemau 1 a 2 (PS1 a PS2), y mae pob un ohonynt yn cynnwys canolfan adwaith, proteinau a pigmentau amgylchynol. O dan effaith golau'r haul, mae'r cloroffyl yn y ganolfan adwaith yn cynhyrfu ac yn trosglwyddo ei electronau i foleciwlau eraill yn y ffotosystem. Ynghyd â thrawsnewidiadau electronau dilynol mae moleciwlau ynni uchel yn cronni, fel ATP, sy'n ymwneud â synthesis cyfansoddion organig. Mae diffyg electronau sy'n weddill o gloroffyl yn cael ei wneud iawn gan ddadelfennu moleciwlau dŵr - yn ystod y broses hon y mae ocsigen yn cael ei ryddhau fel sgil-gynnyrch.
Mae gwyddonwyr o Sefydliad Problemau Biolegol Sylfaenol Academi Gwyddorau Rwsia (Pushchino) gyda chydweithwyr o Brifysgol Gazi (Twrci) wedi syntheseiddio cyfansoddyn newydd yn seiliedig ar gopr a darn organig sy'n atal ffotosynthesis mewn dail. Er mwyn pennu effaith y sylwedd, fe wnaeth yr awduron ynysu pilenni thylakoid wedi'u cyfoethogi â PS2 o ddail - strwythurau y tu mewn i gloroplastau - ac ychwanegu hydoddiant o'r cyfansoddyn newydd at yr ataliad dilynol. Aseswyd yr effaith ataliol gan faint y gostyngwyd y rhyddhad ocsigen a achoswyd gan oleuo - er enghraifft, gostyngwyd ei gyfradd 69%. Yn ogystal, astudiwyd effaith y sylwedd gan nifer o adweithiau eraill sy'n nodweddu gweithgaredd PS2: er enghraifft, roedd ychwanegu atalydd yn lleihau goleuder cloroffyl yn ystod ffotosynthesis. Ar yr un pryd, ni newidiodd effeithiolrwydd y cyffur dros amser, ond roedd yn dibynnu ar ei grynodiad yn unig.
Roedd gostyngiad mewn rhyddhau ocsigen yn dangos bod y system ffoto yn gweithio'n llai effeithlon. Tybir mai prif darged y chwynladdwr newydd yw canolfan adwaith y cymhlyg protein: mae'r sylwedd yn clymu i'r craidd PS2 ac yn newid ei strwythur. O ganlyniad, yn ôl gwyddonwyr, amharwyd ar y broses o drosglwyddo tâl rhwng cydrannau'r gadwyn cludo electronau.
Gellir defnyddio'r atalydd datblygedig wrth greu chwynladdwr newydd, a fydd yn cael ei ddefnyddio, er enghraifft, yn y frwydr yn erbyn chwyn sy'n tyfu'n gyflym sy'n ymddangos cyn egino cnydau. Gan mai dim ond yn y gell planhigyn y cynhelir yr adwaith dadelfennu dŵr, mae'r chwynladdwr yn debygol o fod yn gwbl ddiogel i bobl ac anifeiliaid.
“Rydym wedi datblygu cyfansoddyn a fydd i bob pwrpas yn cael gwared ar rywogaethau planhigion diangen, gan gynyddu’n sylweddol y cnwd a gynhyrchir. Gall y data hyn ddod yn sail sylfaenol ar gyfer datblygu sylweddau sy'n effeithiol ar y crynodiadau isaf posibl, ”meddai awdur cyntaf y gwaith, Sergey Zharmukhamedov, Ymgeisydd Gwyddorau Biolegol, Ymchwilydd Arweiniol yn Sefydliad Problemau Biolegol Sylfaenol Rwsiaidd. Academi y Gwyddorau.
Hefyd, mae gwyddonwyr o Sefydliad Bioleg Moleciwlaidd a Biotechnoleg Academi Gwyddorau Cenedlaethol Azerbaijan (Baku), y Sefydliad Ffisioleg Planhigion a enwyd ar ôl K.A. Timiryazev (Moscow), Prifysgol King Saud (Saudi Arabia) a Phrifysgol Talaith Moscow a enwyd ar ôl M.V. Lomonosov (Moscow).