Wara kważi għaxar snin ta 'sforz, xjenzati f'RIKEN iddeterminaw l-istruttura ta' proteina trasportatur ewlenija li tgħin lill-pjanti jiġbru l-ħadid mill-ħamrija. Din is-sejba tista 'tiggwida l-iżvilupp ta' fertilizzanti ġodda ta 'qawwa għolja li se jgħinu lill-pjanti biex jiġbdu l-ħadid minn ħamrija defiċjenti ta' ħadid.
Madwar terz tal-art kollha globalment hija alkalina minħabba li l-ħamrija tagħha fiha kwantitajiet kbar ta 'melħ alkalin, karbonat tal-kalċju. Il-ħadid ma jinħallx sew f'dawn il-ħamrija alkalina, u n-nuqqas ta 'ħadid li jirriżulta jista' jirrestrinġi severament it-tkabbir tal-pjanti.
"L-assorbiment tal-ħadid mill-ħamrija mhuwiex faċli," jgħid Atsushi Yamagata taċ-Ċentru RIKEN għar-Riċerka dwar id-Dinamika tal-Bijosistemi.
Madankollu, il-ħaxix komuni, inkluż il-qamħ u x-xgħir, evolvew strateġija unika biex jaqbdu l-ħadid. Huma jirrilaxxaw komposti imsejħa phytosiderophores li huma rilaxxati fil-ħamrija, fejn jorbtu mal-ħadid u jiffurmaw kumpless li l-pjanti jistgħu jassorbu permezz ta 'għeruq tagħhom.
Il-phytosiderophores huma komposti magħrufa bħala aċidi mugineic. Waqt li jġorru l-merkanzija tagħhom tal-ħadid huma assorbiti mill-ġdid fiċ-ċelloli tal-pjanti minn proteina trasportatur fil-membrani taċ-ċelluli. Iżda għadu mhux magħruf ħafna dwar il-mekkaniżmu molekulari ta 'dan il-proċess.
Issa, Yamagata u sħabu ddeterminaw l-istruttura tal-proteina tat-trasportatur għall-ewwel darba.
"Aħna solvejna l-istruttura tal-proteina tat-trasportatur—kemm fl-istat mhux marbut kif ukoll meta kkombinat ma 'phytosiderophore li jġorr il-ħadid," tgħid Yamagata. Dan huwa kritiku għaliex jgħin lir-riċerkaturi jifhmu d-dettalji molekulari fini ta 'kif ħadid-containing complex jinteraġixxi mat-trasportatur li għandu jinġarr fiċ-ċelloli.
It-tim RIKEN kien ilu jipprova jiddetermina l-istruttura tal-proteina tat-trasportatur għal kważi għaxar snin. “Aħna lanqas stajna niksbu l-kristalli meħtieġa għall-analiżi permezz tal-kristallografija tar-raġġi X,” tgħid Yamagata. L-avvanz wasal b'avvanzi reċenti f'teknika msejħa mikroskopija krijo-elettron, li żvelat l-istrutturi billi sparaw elettroni fuq kampjuni ffriżati tal- proteina.
Din ir-riċerka issa qed tiggwida x-xogħol biex jiġu żviluppati derivattivi ta 'aċidi muginejċi, li t-tim jemmen li jistgħu jsiru ġenerazzjoni ġdida ta' fertilizzanti effettivi ħafna għal ħamrija alkalina.
“Derivat sintetiku wieħed, żviluppat mill-kollaboratur tagħna Kosuke Namba tal-Università ta’ Tokushima, jista’ jtejjeb tkabbir tal-pjanti aħjar mill-kompost naturali għal madwar elf biss tal-ispiża,” tgħid Yamagata. Imsejjaħ proline-2′-deoxymugineic acid (PDMA), id-derivattiv huwa stabbli għal xahar f' ħamrija, meta mqabbel ma 'jum biss għall-kompost naturali.
Namba issa qed taħdem ma 'manifattur Ġappuniż biex iżid il-produzzjoni ta' PDMA għal użu kummerċjali bħala fertilizzant agrikolu.