Գիտնականների թիմը մշակել է նոր քիմիական միացություն, որն արգելակում է բույսերի տերևներում ֆոտոսինթեզը. այն արգելակում է սպիտակուցային համալիրի ակտիվությունը, որն իրականացնում է գործընթացի հիմնական ռեակցիաներից մեկը՝ ջրի տարրալուծումը թթվածնի: Այս նյութը կարող է դառնալ մոլախոտերի դեմ պայքարող թունաքիմիկատների նախատիպը, մինչդեռ այն անվնաս է մարդկանց և կենդանիների համար։ Ռուսաստանի գիտական հիմնադրամի (RNF) դրամաշնորհի աջակցությամբ իրականացված հետազոտության արդյունքները հրապարակվել են Cells ամսագրում, հաղորդում է. «Գազետա.ռու».
Ֆոտոսինթեզն այն գործընթացն է, որով բույսերը սինթեզում են օրգանական միացություններ ածխաթթու գազից և ջրից: Այն իրականացվում է երկու խոշոր սպիտակուցային համալիրների՝ 1-ին և 2-րդ ֆոտոհամակարգերի (PS1 և PS2) օգնությամբ, որոնցից յուրաքանչյուրը բաղկացած է ռեակցիայի կենտրոնից, շրջապատող սպիտակուցներից և պիգմենտներից։ Արևի լույսի ազդեցության տակ ռեակցիայի կենտրոնում գտնվող քլորոֆիլը գրգռվում է և իր էլեկտրոնները փոխանցում ֆոտոհամակարգի այլ մոլեկուլներին: Էլեկտրոնների հետագա անցումները ուղեկցվում են օրգանական միացությունների սինթեզում ներգրավված բարձր էներգիայի մոլեկուլների, օրինակ՝ ATP-ի կուտակմամբ։ Քլորոֆիլից մնացած էլեկտրոնների պակասը փոխհատուցվում է ջրի մոլեկուլների քայքայմամբ. հենց այս գործընթացում է թթվածինը թողարկվում որպես կողմնակի արտադրանք:
Ռուսաստանի Գիտությունների ակադեմիայի հիմնարար կենսաբանական հիմնախնդիրների ինստիտուտի (Պուշչինո) գիտնականները և Գազիի համալսարանի գործընկերները (Թուրքիա) սինթեզել են պղնձի և օրգանական բեկորի հիման վրա նոր միացություն, որը ճնշում է տերևների ֆոտոսինթեզը: Նյութի ազդեցությունը որոշելու համար հեղինակները տերևներից մեկուսացրեցին PS2-ով հարստացված թիլաոիդ թաղանթները՝ քլորոպլաստների ներսում գտնվող կառուցվածքները, և ստացված կախույթին ավելացրին նոր միացության լուծույթ: Արգելափակիչ ազդեցությունը գնահատվել է նրանով, թե որքանով է կրճատվել լուսավորության հետևանքով առաջացած թթվածնի արտազատումը, օրինակ՝ դրա արագությունը կրճատվել է 69%-ով։ Բացի այդ, նյութի ազդեցությունն ուսումնասիրվել է PS2-ի ակտիվությունը բնութագրող մի շարք այլ ռեակցիաներով. օրինակ՝ արգելակիչի ավելացումը նվազեցրել է քլորոֆիլի լուսարձակումը ֆոտոսինթեզի ժամանակ: Միևնույն ժամանակ, դեղամիջոցի արդյունավետությունը ժամանակի հետ չի փոխվել, այլ կախված է միայն դրա կոնցենտրացիայից:
Թթվածնի արտազատման նվազումը ցույց տվեց, որ ֆոտոհամակարգն ավելի քիչ արդյունավետ է աշխատել: Ենթադրվում է, որ նոր թունաքիմիկատի հիմնական թիրախը սպիտակուցային համալիրի ռեակցիայի կենտրոնն է՝ նյութը կապվում է PS2 միջուկին և փոխում նրա կառուցվածքը։ Արդյունքում, ըստ գիտնականների, խաթարվել է էլեկտրոնների տեղափոխման շղթայի բաղադրիչների միջեւ լիցքի փոխանցման գործընթացը։
Մշակված ինհիբիտորը կարող է օգտագործվել նոր թունաքիմիկատի ստեղծման համար, որը կօգտագործվի, օրինակ, արագ աճող մոլախոտերի դեմ պայքարում, որոնք առաջանում են մշակաբույսերի բողբոջումից առաջ։ Քանի որ ջրի քայքայման ռեակցիան իրականացվում է միայն բուսական բջիջում, թունաքիմիկատը, ամենայն հավանականությամբ, լիովին անվտանգ կլինի մարդկանց և կենդանիների համար:
«Մենք մշակել ենք մի միացություն, որն արդյունավետ կերպով կազատի բույսերի անցանկալի տեսակներից՝ այդպիսով զգալիորեն բարձրացնելով բերքատվությունը: Այս տվյալները կարող են հիմնարար հիմք դառնալ այնպիսի նյութերի ստեղծման համար, որոնք արդյունավետ են հնարավոր նվազագույն կոնցենտրացիաներում», - ասում է աշխատանքի առաջին հեղինակ Սերգեյ Ժարմուհամեդովը, կենսաբանական գիտությունների թեկնածու, Ռուսաստանի հիմնարար կենսաբանական հիմնախնդիրների ինստիտուտի առաջատար գիտաշխատող։ Գիտությունների ակադեմիա.
Ինչպես նաև ԱՀ ԳԱԱ Մոլեկուլային կենսաբանության և կենսատեխնոլոգիայի ինստիտուտի (Բաքու), բույսերի ֆիզիոլոգիայի ինստիտուտի գիտնականներ Ք.Ա. Տիմիրյազևը (Մոսկվա), Սաուդ թագավորի համալսարանը (Սաուդյան Արաբիա) և Մոսկվայի պետական համալսարանը Մ.Վ. Լոմոնոսով (Մոսկվա).