Naturens nøddeknækker knuser pesticidrester

I alle celler findes en lang række enzymer, der hver især fungerer som små maskiner, der udfører forskellige, specifikke opgaver og i coli-bakterier har man fundet et enzym, C-P lyase, der sætter bakterien i stand til at nedbryde meget stabile kemikalier. Ved at fryse oprensede prøver af dette enzym lynhurtigt er det lykkedes forskerne at fange den molekylære nøddeknækker i to forskellige tilstande, hvor den er henholdsvis åben og lukket. Resultaterne viser, at bakterien benytter energien fra ATP, der er cellens energibank, til både at åbne og lukke for nøddeknækkerens mekanisme.
"Det, vi har opdaget, er yderst spændende", udtaler den tidligere ph.d.-studerende og hovedforfatter på arbejdet, Søren Kirk Amstrup, der nu arbejder som forsker ved Københavns Universitet, "fordi det viser, hvordan naturen formår at udnytte moduler fra andre systemer for at opnå nye funktioner. I dette tilfælde er to lignende, ATP-forbrugende moduler, som mest kendes fra andre typer af enzymer, blevet sat sammen for at kunne åbne og lukke for enzymet".
Forskernes opdagelser viser, at når enzymet lukker sig sammen, så bliver de svært nedbrydelige kemikalier fanget inde i midten, hvor de nedbrydes. C-P lyase-enzymet er specifikt for en type stoffer kaldet fosfonater, der bl.a. benyttes som pesticider i landbruget (eks. RoundUp™️) og som antibiotika mod visse infektioner. På grund af deres høje stabilitet kan denne type stoffer fungere som en "kæp i hjulet" på andre enzymer, der så f.eks. stopper plantevækst af ukrudt eller bakterier under en infektion. Men efterfølgende kan de være svære at komme af med. ”Det er glædeligt at udforske systemer, som beskriver, hvordan det vi bruger i landbruget omsættes på ny”, siger Søren Amstrup, som selv kommer fra en familie med landbrug, hvor RoundUp™️ har været brugt flittigt.
"Det er utroligt fascinerende at få et indblik i mekanismen i sådan et enzym, der har eksisteret i milliarder af år i naturen, som vi er de første til at få lov at se", siger professor Ditlev Egeskov Brodersen, der leder arbejdet med C-P lyase ved Aarhus Universitet. "Enzymet har været kendt i over 40 år, men mekanismen har været ukendt indtil nu", fortsætter han. "Vi har arbejdet med det i 10 år og forstår stadig ikke alt, der sker, når nøddeknækkeren lukker i, men vi er godt på vej, og vi skal nok nå i mål", afslutter han.
Resultaterne, der netop er publiceret i det anerkendte, internationale tidsskrift, Nature Communications, forventes at kunne bruges til at udvikle specielle bakteriestammer, der specifikt lever af at nedbryde de vanskelige stoffer og kan derfor potentielt få stor betydning for fremtidens brug af sprøjtegifte i landbruget
Nøgleord
Kontakter
Professor Ditlev E. Brodersen
Institut for Molekylærbiologi og Genetik
Aarhus Universitet
deb@mbg.au.dk - Mobil: 2166 9001
Billeder

Links
Information om Aarhus Universitet Natural Sciences
Følg pressemeddelelser fra Aarhus Universitet Natural Sciences
Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.
Flere pressemeddelelser fra Aarhus Universitet Natural Sciences
Milliarder af mennesker slipper for farlig varme, hvis vi begrænser global opvarmning til 1,5°23.5.2023 04:00:00 CEST | Pressemeddelelse
Mere end en femtedel af menneskeheden kommer til at lide under farligt varme temperaturer i 2100, hvis den nuværende klimapolitik fortsætter – og det vil primært gå ud over mennesker i udviklingslande. Et internationalt forskerhold med deltagelse fra Aarhus Universitet har beregnet de store menneskelige omkostninger ved ikke at tackle klimakrisen
Ny viden om funktionen af planters ”hjerte” kan beskytte planter mod skadedyr16.5.2023 09:07:22 CEST | Pressemeddelelse
Forskere fra Aarhus Universitet har opdaget hemmeligheden bag, hvordan planter flytter sukker ved hjælp af et transport protein, der hedder SUC. Dette gennembrud løser et mangeårigt mysterium om plantens ”hjerte” og kaster nyt lys over, hvordan planter forsvarer sig mod skadedyr. Opdagelsen offentliggjort i Nature Plants er resultatet af fem års forskning udført af et hold talentfulde forskere.
Ny kemi kan trække friske råmaterialer ud af vindmøllevinger i én proces28.4.2023 06:00:00 CEST | Pressemeddelelse
Forskere fra Aarhus Universitet og Teknologisk Institut har udviklet en kemisk proces, der på én gang kan udskille glasfibre og en af epoxyens originale byggesten fra vindmøllevinger i en kvalitet, så materialerne potentielt kan indgå direkte i produktion af nye vinger.
Professor Daan van Aalten modtager en Villum Investigator bevilling på 40 mio. kr.21.4.2023 11:36:56 CEST | Pressemeddelelse
Med bevillingen fra VILLUM FONDEN vil Daan van Aalten fra Institut for Molekylærbiologi og Genetik ved Aarhus Universitet identificere, hvilke proteiner der bærer et bestemt sukkermolekyle, som af ukendte årsager er afgørende for udviklingen af dyrefostre.
Følg med minut for minut: Danske studerende sender satellit i rummet10.4.2023 11:51:52 CEST | Pressemeddelelse
Der bliver skrevet dansk rumhistorie, når den første satellit i studentersatellit-programmet DISCO bliver sendt op i samarbejde mellem fire universiteter. Satellitten indeholder en mikrocomputer og skal bl.a. teste kunstig intelligens i rummet. Vær med til at sende den godt afsted lørdag d. 15. april, når AU og SDU sender live.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum