Ученые из Института фундаментальных биологических проблем Российской академии наук (Пущино) с коллегами из Университета Гази (Турция) разработали новое вещество, подавляющее фотосинтез в листьях растений, но при этом безвредное для человека и животных. Исследование опубликовано в журнале Cells.
Фотосинтез — процесс получения растением энергии из солнечного излучения, необходимой для жизни и роста. На одном из его этапов происходит разложение воды, при этом кислород выделяется как побочный продукт. Именно этот процесс блокирует новое соединение на основе меди и органического фрагмента. Ученые предполагают, что для человека и животых вещество безопасно, так как реакция разложения воды осуществляется только в растительных клетках.
Чтобы определить эффективность ингибитора, авторы выделили из листьев ответственные за фотосинтез клеточные структуры. При добавлении к ним раствора нового соединения скорость выделения кислорода снизилась на 69%.
Разработанное вещество может быть использовано в создании нового гербицида для борьбы с быстрорастущими сорными растениями, появляющимися до прорастания сельскохозяйственных культур.
«Мы разработали соединение, которое позволит эффективно избавляться от нежелательных видов растений, существенно повышая, таким образом, урожайность сельскохозяйственных культур. Эти данные могут стать фундаментальной основой для разработки веществ, эффективно действующих при максимально низких концентрациях», — рассказывает первый автор работы Сергей Жармухамедов, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Института фундаментальных биологических проблем РАН.
Также в исследовании приняли участие ученые из Института молекулярной биологии и биотехнологии Национальной академии наук Азербайджана (Баку), Института физиологии растений имени К.А. Тимирязева (Москва), Университета короля Сауда (Саудовская Аравия) и Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва).
Работа поддержана грантом Российского научного фонда (РНФ).