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
Fra molekyler til måltider: Hvordan sukkertransport har potentiale til at ændre fremtidens fødevarer28.4.2025 09:50:01 CEST | Pressemeddelelse
Et nyt studie fra Aarhus Universitet, som netop er blevet offentliggjort i tidsskriftet PNAS, løfter sløret for, hvordan planter på molekylært niveau genkender og vælger mellem forskellige typer sukker. Ved at sammenligne to næsten identiske transportproteiner i planten Arabidopsis thaliana, afslører forskere de bittesmå strukturelle forskelle, der afgør, hvilket sukker planten optager. Resultaterne kan på sigt få betydning for både fødevareproduktion, bæredygtighed og udvikling af klimarobuste afgrøder.
Rekordmange kvote 2 ansøgere til Aarhus Universitets internationale IT-uddannelser20.3.2025 14:45:33 CET | Pressemeddelelse
Aarhus Universitets IT-uddannelser har oplevet en dramatisk stigning i kvote 2 ansøgninger i 2025. Særligt de nye internationale (engelsksprogede) bacheloruddannelser – Computer Science, Data Science og IT Product Development – har oversteget alle forventninger og tiltrukket et imponerende antal ansøgere.
Erhvervskandidatuddannelse skal tiltrække og fastholde flere internationale IT-talenter31.1.2025 09:25:00 CET | Pressemeddelelse
Institut for Datalogi ved Aarhus Universitet har modtaget en bevilling på 3.032.900 kroner fra Uddannelses- og Forskningsstyrelsen til projektet Work And Study Programme in Computer Science. Projektet skal styrke rekrutteringen og fastholdelsen af internationale IT-talenter gennem erhvervskandidatordningen i datalogi (Computer Science) og bidrage til at imødekomme den store mangel på IT-specialister i Danmark.
Ny viceinstitutleder på Institut for Datalogi28.1.2025 13:40:12 CET | Pressemeddelelse
Professor Marianne Graves Petersen er udnævnt som ny viceinstitutleder for uddannelse på Institut for Datalogi ved Aarhus Universitet. Marianne bringer både erfaring og engagement til rollen, kombineret med et dybt kendskab til instituttets uddannelser. Med denne udnævnelse består institutledelsen ud over Marianne, af institutleder Kaj Grønbæk, viceinstitutleder for forskning Anders Møller og sekretariatsleder Lene Hjøllund.
Stjerneforsker glad for regeringens rumstrategi18.11.2024 14:51:04 CET | Pressemeddelelse
Dansk rumforskning og innovation har udsigt til et gevaldigt løft med den nye nationale rumstrategi, vurderer astronomi-professor Hans Kjeldsen fra Aarhus Universitet.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum