ដង្កូវនាងស្រល់ គឺជាប៉ារ៉ាស៊ីតខាងក្នុងដែលធ្វើចំណាកស្រុកដោយឡែក ដែលគេដឹងថាបណ្តាលឱ្យមានការខាតបង់សេដ្ឋកិច្ចយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរនៅក្នុងប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ីព្រៃស្រល់។ ការសិក្សាបច្ចុប្បន្ននេះពិនិត្យឡើងវិញនូវសកម្មភាពសម្លាប់ដង្កូវនាងនៃអ៊ីនដូលដែលមានហាឡូហ្សែនប្រឆាំងនឹងដង្កូវនាងស្រល់ និងយន្តការនៃសកម្មភាពរបស់វា។ សកម្មភាពសម្លាប់ដង្កូវនាងនៃ 5-iodoindole និង avermectin (ការគ្រប់គ្រងវិជ្ជមាន) ប្រឆាំងនឹងដង្កូវនាងស្រល់គឺស្រដៀងគ្នា និងខ្ពស់នៅកំហាប់ទាប (10 μg/mL)។ 5-iodoindole កាត់បន្ថយការមានកូន សកម្មភាពបន្តពូជ អត្រាមរណភាពអំប្រ៊ីយ៉ុង និងដង្កូវ និងឥរិយាបថចលនា។ អន្តរកម្មម៉ូលេគុលនៃសារធាតុចងជាមួយនឹងអ្នកទទួលឆានែលក្លរួដែលមាន glutamate ជាក់លាក់ចំពោះសត្វឆ្អឹងខ្នង គាំទ្រគំនិតដែលថា 5-iodoindole ដូចជា avermectin ដែរ ភ្ជាប់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងទៅនឹងកន្លែងសកម្មរបស់អ្នកទទួល។ 5-iodoindole ក៏បានបង្កឱ្យមានការខូចទ្រង់ទ្រាយ phenotypic ផ្សេងៗនៅក្នុងដង្កូវនាង រួមទាំងការដួលរលំ/រួញសរីរាង្គមិនប្រក្រតី និងការកើនឡើងនៃ vacuolization។ លទ្ធផលទាំងនេះបង្ហាញថា vacuoles អាចដើរតួនាទីក្នុងការស្លាប់ដែលសម្របសម្រួលដោយ methylation របស់ដង្កូវនាង។ អ្វីដែលសំខាន់នោះ 5-iodoindole មិនមានជាតិពុលចំពោះប្រភេទរុក្ខជាតិទាំងពីរ (ស្ពៃក្តោប និងរ៉ាឌី)។ ដូច្នេះ ការសិក្សានេះបង្ហាញថា ការប្រើប្រាស់ iodoindole ក្រោមលក្ខខណ្ឌបរិស្ថានអាចគ្រប់គ្រងការខូចខាតដល់ដើមស្រល់បាន។
ដង្កូវនាងនរកឈើស្រល់ (Bursaphelenchus xylophilus) ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ដង្កូវនាងនរកឈើស្រល់ (PWN) ដែលជាដង្កូវនាងនរកដែលធ្វើចំណាកស្រុក ដែលគេដឹងថាបង្កការខូចខាតយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដល់ប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ីព្រៃស្រល់។ ជំងឺស្រល់ជ្រុះ (PWD) ដែលបង្កឡើងដោយដង្កូវនាងនរកឈើស្រល់កំពុងក្លាយជាបញ្ហាធ្ងន់ធ្ងរនៅលើទ្វីបជាច្រើន រួមទាំងអាស៊ី និងអឺរ៉ុប ហើយនៅអាមេរិកខាងជើង ដង្កូវនាងនរកបំផ្លាញប្រភេទស្រល់ដែលបាននាំចូល1,2។ ការធ្លាក់ចុះនៃដើមស្រល់គឺជាបញ្ហាសេដ្ឋកិច្ចដ៏សំខាន់មួយ ហើយការរំពឹងទុកនៃការរីករាលដាលទូទាំងពិភពលោករបស់វាគឺគួរឱ្យព្រួយបារម្ភ3។ ប្រភេទស្រល់ខាងក្រោមត្រូវបានវាយប្រហារជាទូទៅបំផុតដោយដង្កូវនាងនរក៖ Pinus densiflora, Pinus sylvestris, Pinus thunbergii, Pinus koraiensis, Pinus thunbergii, Pinus thunbergii និង Pinus radiata4។ ដង្កូវនាងនរកស្រល់គឺជាជំងឺធ្ងន់ធ្ងរដែលអាចសម្លាប់ដើមស្រល់ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានសប្តាហ៍ ឬច្រើនខែបន្ទាប់ពីឆ្លងមេរោគ។ លើសពីនេះ ការផ្ទុះឡើងនៃដង្កូវនាងនរកស្រល់គឺជារឿងធម្មតានៅក្នុងប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ីជាច្រើន ដូច្នេះខ្សែសង្វាក់ឆ្លងមេរោគជាប់លាប់ត្រូវបានបង្កើតឡើង1។
ដង្កូវនាង Bursaphelenchus xylophilus គឺជាដង្កូវនាងប៉ារ៉ាស៊ីតរុក្ខជាតិដែលដាក់ឲ្យនៅដាច់ដោយឡែក ដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់គ្រួសារ Aphelenchoidea និង clade 102.5។ ដង្កូវនាងស៊ីផ្សិត ហើយបន្តពូជនៅក្នុងជាលិកាឈើនៃដើមស្រល់ ដោយវិវត្តទៅជាដំណាក់កាលដង្កូវបួនផ្សេងគ្នា៖ L1, L2, L3, L4 និងជាដង្កូវពេញវ័យ1,6។ ក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃកង្វះខាតអាហារ ដង្កូវនាងស្រល់ឆ្លងកាត់ដំណាក់កាលដង្កូវឯកទេស - dauer ដែលប៉ារ៉ាស៊ីតវ៉ិចទ័ររបស់វា - ដង្កូវនាងសំបកស្រល់ (Monochamus alternatus) ហើយត្រូវបានផ្ទេរទៅដើមស្រល់ដែលមានសុខភាពល្អ។ នៅក្នុងម្ចាស់ផ្ទះដែលមានសុខភាពល្អ ដង្កូវនាងធ្វើចំណាកស្រុកយ៉ាងលឿនតាមរយៈជាលិការុក្ខជាតិ និងស៊ីកោសិកា parenchymatous ដែលនាំឱ្យមានប្រតិកម្ម hypersensitivity មួយចំនួន ការក្រៀមស្វិតស្រល់ និងការស្លាប់ក្នុងរយៈពេលមួយឆ្នាំបន្ទាប់ពីការឆ្លងមេរោគ1,7,8។
ការគ្រប់គ្រងជីវសាស្រ្តនៃដង្កូវនាងស្រល់គឺជាបញ្ហាប្រឈមមួយជាយូរមកហើយ ដោយវិធានការចត្តាឡីស័កមានតាំងពីសតវត្សរ៍ទី 20។ យុទ្ធសាស្ត្របច្ចុប្បន្នសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងដង្កូវនាងស្រល់ភាគច្រើនពាក់ព័ន្ធនឹងការព្យាបាលដោយគីមី រួមទាំងការសម្លាប់មេរោគលើឈើ និងការដាំថ្នាំសម្លាប់ដង្កូវនាងចូលទៅក្នុងដើមឈើ។ ថ្នាំសម្លាប់ដង្កូវនាងដែលប្រើជាទូទៅបំផុតគឺ avermectin និង avermectin benzoate ដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់គ្រួសារ avermectin។ សារធាតុគីមីថ្លៃៗទាំងនេះមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ប្រឆាំងនឹងប្រភេទដង្កូវនាងជាច្រើន ហើយត្រូវបានចាត់ទុកថាមានសុវត្ថិភាពចំពោះបរិស្ថាន9។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការប្រើប្រាស់ថ្នាំសម្លាប់ដង្កូវនាងទាំងនេះម្តងហើយម្តងទៀតត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងបង្កើតសម្ពាធជ្រើសរើសដែលស្ទើរតែប្រាកដជានឹងនាំឱ្យមានការលេចចេញនូវដង្កូវនាងស្រល់ដែលធន់នឹងសត្វល្អិត ដូចដែលបានបង្ហាញសម្រាប់សត្វល្អិតជាច្រើនដូចជា Leptinotarsa decemlineata, Plutella xylostella និងដង្កូវនាង Trichostrongylus colubriformis និង Ostertagia circumcincta ដែលបានបង្កើតភាពធន់នឹង avermectins10,11,12 បន្តិចម្តងៗ។ ដូច្នេះ គំរូនៃភាពធន់នឹងសត្វល្អិតត្រូវការសិក្សាជាប្រចាំ ហើយថ្នាំសម្លាប់ដង្កូវនាងត្រូវបានត្រួតពិនិត្យជាបន្តបន្ទាប់ដើម្បីស្វែងរកវិធានការជំនួស សន្សំសំចៃ និងមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានដើម្បីគ្រប់គ្រង PVD។ ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានទសវត្សរ៍ថ្មីៗនេះ អ្នកនិពន្ធមួយចំនួនបានស្នើឡើងនូវការប្រើប្រាស់សារធាតុចម្រាញ់ពីរុក្ខជាតិ ប្រេងសំខាន់ៗ និងសារធាតុងាយនឹងបង្កជាឧស្ម័ន ជាភ្នាក់ងារគ្រប់គ្រងដង្កូវនាង១៣,១៤,១៥,១៦។
ថ្មីៗនេះ យើងបានបង្ហាញសកម្មភាពសម្លាប់សត្វល្អិតរបស់ indole ដែលជាម៉ូលេគុលសញ្ញាអន្តរកោសិកា និងអន្តរអាណាចក្រ នៅក្នុង Caenorhabditis elegans 17។ Indole គឺជាសញ្ញាអន្តរកោសិកាដ៏រីករាលដាលនៅក្នុងអេកូឡូស៊ីមីក្រូសរីរាង្គ ដែលគ្រប់គ្រងមុខងារជាច្រើនដែលប៉ះពាល់ដល់សរីរវិទ្យាមីក្រូសរីរាង្គ ការបង្កើតស្ព័រ ស្ថេរភាពប្លាស្មីត ភាពធន់នឹងថ្នាំ ការបង្កើតជីវហ្វីម និងភាពសាហាវ 18, 19។ សកម្មភាពរបស់ indole និងដេរីវេរបស់វាប្រឆាំងនឹងសត្វល្អិតបង្កជំងឺផ្សេងទៀតមិនទាន់ត្រូវបានសិក្សានៅឡើយទេ។ នៅក្នុងការសិក្សានេះ យើងបានស៊ើបអង្កេតសកម្មភាពសម្លាប់សត្វល្អិតរបស់ indoles ចំនួន 34 ប្រឆាំងនឹងសត្វល្អិតបង្កជំងឺដទៃទៀត ហើយបានបញ្ជាក់ពីយន្តការនៃសកម្មភាពរបស់ 5-iodoindole ដ៏មានឥទ្ធិពលបំផុតដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍ ការថតរូបតាមពេលវេលា និងការពិសោធន៍ភ្ជាប់ម៉ូលេគុល ហើយបានវាយតម្លៃពីផលប៉ះពាល់ពុលរបស់វាទៅលើរុក្ខជាតិដោយប្រើការវិភាគដំណុះគ្រាប់ពូជ។
កំហាប់ខ្ពស់ (>1.0 mM) នៃអ៊ីនដូល ត្រូវបានរាយការណ៍ពីមុនថា មានឥទ្ធិពលសម្លាប់មេជីវិតលើមេជីវិត17។ បន្ទាប់ពីការព្យាបាល B. xylophilus (ដំណាក់កាលជីវិតចម្រុះ) ជាមួយអ៊ីនដូល ឬដេរីវេអ៊ីនដូលចំនួន 33 ផ្សេងគ្នានៅកំហាប់ 1 mM អត្រាមរណភាពរបស់ B. xylophilus ត្រូវបានវាស់វែងដោយការរាប់មេជីវិតរស់ និងមេជីវិតងាប់នៅក្នុងក្រុមត្រួតពិនិត្យ និងក្រុមដែលបានព្យាបាល។ អ៊ីនដូលចំនួនប្រាំបានបង្ហាញពីសកម្មភាពសម្លាប់មេជីវិតយ៉ាងសំខាន់។ អត្រារស់រានមានជីវិតរបស់ក្រុមត្រួតពិនិត្យដែលមិនបានព្យាបាលគឺ 95 ± 7% បន្ទាប់ពី 24 ម៉ោង។ ក្នុងចំណោមអ៊ីនដូលចំនួន 34 ដែលត្រូវបានសាកល្បង 5-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូល និង 4-ហ្វ្លុយអូរ៉ូអ៊ីនដូល នៅកំហាប់ 1 mM បណ្តាលឱ្យមានអត្រាមរណភាព 100% ខណៈដែល 5,6-ឌីហ្វ្លុយអូរ៉ូអ៊ីនឌីហ្គោ មេទីលអ៊ីនដូល-7-កាបូស៊ីឡេត និង 7-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូល បណ្តាលឱ្យមានអត្រាមរណភាពប្រហែល 50% (តារាងទី 1)។
ឥទ្ធិពលនៃ 5-iodoindole ទៅលើការបង្កើត vacuole និងការរំលាយអាហាររបស់ nematode ឈើស្រល់។ (ក) ឥទ្ធិពលនៃ avermectin និង 5-iodoindole ទៅលើ nematode ឈ្មោលពេញវ័យ (ខ) ស៊ុត nematode ដំណាក់កាល L1 និង (គ) ការរំលាយអាហាររបស់ B. xylophilus (i) vacuoles មិនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅម៉ោង 0 ទេ ការព្យាបាលបានបណ្តាលឱ្យមាន (ii) vacuoles (iii) ការប្រមូលផ្តុំនៃ vacuoles ច្រើន (iv) ការហើមនៃ vacuoles (v) ការបញ្ចូលគ្នានៃ vacuoles និង (vi) ការបង្កើត vacuoles យក្ស។ ព្រួញពណ៌ក្រហមបង្ហាញពីការហើមនៃ vacuoles ព្រួញពណ៌ខៀវបង្ហាញពីការបញ្ចូលគ្នានៃ vacuoles និងព្រួញពណ៌ខ្មៅបង្ហាញពី vacuoles យក្ស។ របារមាត្រដ្ឋាន = 50 μm។
លើសពីនេះ ការសិក្សានេះក៏បានពិពណ៌នាអំពីដំណើរការជាបន្តបន្ទាប់នៃការស្លាប់ដែលបង្កឡើងដោយមេតាននៅក្នុងដង្កូវនាងស្រល់ (រូបភាពទី 4C)។ ការស្លាប់ដោយមេតានគឺជាប្រភេទនៃការស្លាប់កោសិកាដែលមិនស្លាប់ដោយសារអាប៉ុបតូស៊ីសដែលជាប់ទាក់ទងនឹងការប្រមូលផ្តុំនៃវ៉ាគុយអូលស៊ីតូប្លាស្មិកលេចធ្លោ27។ ពិការភាពរូបវិទ្យាដែលសង្កេតឃើញនៅក្នុងដង្កូវនាងស្រល់ហាក់ដូចជាទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងយន្តការនៃការស្លាប់ដែលបង្កឡើងដោយមេតាន។ ការពិនិត្យមីក្រូទស្សន៍នៅពេលវេលាផ្សេងៗគ្នាបានបង្ហាញថា វ៉ាគុយអូលយក្សត្រូវបានបង្កើតឡើងបន្ទាប់ពីការប៉ះពាល់នឹង 5-iodoindole (0.1 mM) រយៈពេល 20 ម៉ោង។ វ៉ាគុយអូលមីក្រូទស្សន៍ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញបន្ទាប់ពីការព្យាបាលរយៈពេល 8 ម៉ោង ហើយចំនួនរបស់វាបានកើនឡើងបន្ទាប់ពី 12 ម៉ោង។ វ៉ាគុយអូលធំៗជាច្រើនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញបន្ទាប់ពី 14 ម៉ោង។ វ៉ាគុយអូលរលាយជាច្រើនអាចមើលឃើញយ៉ាងច្បាស់បន្ទាប់ពីការព្យាបាលរយៈពេល 12-16 ម៉ោង ដែលបង្ហាញថាការរលាយវ៉ាគុយអូលគឺជាមូលដ្ឋាននៃយន្តការស្លាប់ដោយមេតាន។ បន្ទាប់ពី 20 ម៉ោង វ៉ាគុយអូលយក្សជាច្រើនត្រូវបានរកឃើញនៅទូទាំងដង្កូវ។ ការសង្កេតទាំងនេះតំណាងឱ្យរបាយការណ៍ដំបូងនៃមេតូស៊ីសនៅក្នុង C. elegans។
នៅក្នុងដង្កូវដែលបានព្យាបាលដោយ 5-iodoindole ការប្រមូលផ្តុំ និងការដាច់រហែកនៃវ៉ាគុយអូលក៏ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញផងដែរ (រូបភាពទី 5) ដូចដែលបានបង្ហាញដោយការពត់កោងរបស់ដង្កូវ និងការបញ្ចេញវ៉ាគុយអូលទៅក្នុងបរិស្ថាន។ ការរំខានវ៉ាគុយអូលក៏ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងភ្នាសសំបកស៊ុត ដែលជាធម្មតាត្រូវបានរក្សាឱ្យនៅដដែលដោយ L2 ក្នុងអំឡុងពេលញាស់ (រូបភាពបន្ថែម S2)។ ការសង្កេតទាំងនេះគាំទ្រដល់ការចូលរួមនៃការប្រមូលផ្តុំសារធាតុរាវ និងការបរាជ័យនៃអូស្ម៉ូរគ្លូទីរី ក៏ដូចជាការខូចខាតកោសិកាដែលអាចបញ្ច្រាស់បាន (RCI) នៅក្នុងដំណើរការនៃការបង្កើតវ៉ាគុយអូល និងការហើម (រូបភាពទី 5)។
ដោយសន្និដ្ឋានពីតួនាទីរបស់អ៊ីយ៉ូតក្នុងការបង្កើតវ៉ាគុយអូលដែលសង្កេតឃើញ យើងបានស៊ើបអង្កេតសកម្មភាពសម្លាប់សត្វល្អិតរបស់សូដ្យូមអ៊ីយ៉ូត (NaI) និងប៉ូតាស្យូមអ៊ីយ៉ូត (KI)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅកំហាប់ (0.1, 0.5 ឬ 1 mM) ពួកវាមិនបានប៉ះពាល់ដល់ការរស់រានមានជីវិតរបស់សត្វល្អិត ឬការបង្កើតវ៉ាគុយអូលទេ (រូបភាពបន្ថែម S5) ទោះបីជា 1 mM KI មានឥទ្ធិពលសម្លាប់សត្វល្អិតបន្តិចបន្តួចក៏ដោយ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត 7-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូល (1 ឬ 2 mM) ដូចជា 5-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូល បានបង្កឱ្យមានវ៉ាគុយអូលច្រើន និងការខូចទ្រង់ទ្រាយរចនាសម្ព័ន្ធ (រូបភាពបន្ថែម S6)។ អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូលទាំងពីរបានបង្ហាញពីលក្ខណៈ phenotypic ស្រដៀងគ្នានៅក្នុងសត្វល្អិតស្រល់ ខណៈពេលដែល NaI និង KI មិនមានទេ។ គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ អ៊ីនដូលមិនបានបង្កឱ្យមានការបង្កើតវ៉ាគុយអូលនៅក្នុង B. xylophilus នៅកំហាប់ដែលបានសាកល្បង (ទិន្នន័យមិនត្រូវបានបង្ហាញ)។ ដូច្នេះ លទ្ធផលបានបញ្ជាក់ថា ស្មុគស្មាញអ៊ីនដូល-អ៊ីយ៉ូដ ទទួលខុសត្រូវចំពោះការបង្កើតវ៉ាគុយអូល និងការរំលាយអាហាររបស់ B. xylophilus។
ក្នុងចំណោមអ៊ីនដូលដែលត្រូវបានធ្វើតេស្តរកសកម្មភាពសម្លាប់សត្វល្អិត 5-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូលមានសន្ទស្សន៍រអិលខ្ពស់បំផុត -5.89 kcal/mol បន្ទាប់មកគឺ 7-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូល (-4.48 kcal/mol), 4-ហ្វ្លុយអូរ៉ូអ៊ីនដូល (-4.33) និងអ៊ីនដូល (-4.03) (រូបភាពទី 6)។ ចំណងអ៊ីដ្រូសែនឆ្អឹងខ្នងដ៏រឹងមាំរបស់ 5-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូលទៅនឹងលីវស៊ីន 218 ធ្វើឱ្យចំណងរបស់វាមានស្ថេរភាព ខណៈពេលដែលដេរីវេអ៊ីនដូលផ្សេងទៀតទាំងអស់ភ្ជាប់ទៅនឹងសេរីន 260 តាមរយៈចំណងអ៊ីដ្រូសែនខ្សែចំហៀង។ ក្នុងចំណោមអ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូលដែលបានធ្វើគំរូផ្សេងទៀត 2-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូលមានតម្លៃចង -5.248 kcal/mol ដែលបណ្តាលមកពីចំណងអ៊ីដ្រូសែនសំខាន់របស់វាជាមួយ leucine 218។ ការចងដែលគេស្គាល់ផ្សេងទៀតរួមមាន 3-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូល (-4.3 kcal/mol), 4-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូល (-4.0 kcal/mol) និង 6-ហ្វ្លុយអូរ៉ូអ៊ីនដូល (-2.6 kcal/mol) (រូបភាពបន្ថែម S8)។ អ៊ីនដូលដែលមានហាឡូហ្សែនភាគច្រើន និងអ៊ីនដូលខ្លួនវា លើកលែងតែ 5-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូល និង 2-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូល បង្កើតជាចំណងជាមួយសេរីន 260។ ការពិតដែលថាចំណងអ៊ីដ្រូសែនជាមួយលីវស៊ីន 218 បង្ហាញពីការភ្ជាប់អង់ស៊ីម-លីហ្គែនប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព ដូចដែលបានសង្កេតឃើញចំពោះអ៊ីវើមេកទីន (រូបភាពបន្ថែម S7) បញ្ជាក់ថា 5-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូល និង 2-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូល ដូចជាអ៊ីវើមេកទីនដែរ ភ្ជាប់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងទៅនឹងកន្លែងសកម្មរបស់អង់ស៊ីម GluCL តាមរយៈលីវស៊ីន 218 (រូបភាពទី 6 និងរូបភាពបន្ថែម S8)។ យើងស្នើថា ការភ្ជាប់នេះគឺត្រូវបានទាមទារដើម្បីរក្សារចនាសម្ព័ន្ធរន្ធញើសបើកចំហនៃស្មុគស្មាញ GluCL ហើយដោយការភ្ជាប់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងទៅនឹងកន្លែងសកម្មរបស់អង់ស៊ីម GluCL គឺ 5-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូល 2-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូល អាវើមេកទីន និងអ៊ីវើមេកទីន ដូច្នេះរក្សាឆានែលអ៊ីយ៉ុងឱ្យបើកចំហ និងអនុញ្ញាតឱ្យសារធាតុរាវស្រូបយក។
ការភ្ជាប់ម៉ូលេគុលនៃអ៊ីនដូល និងអ៊ីនដូលដែលមានហាឡូហ្សែនទៅនឹង GluCL។ ទិសដៅចងនៃ (A) អ៊ីនដូល, (B) 4-ហ្វ្លុយអូរីនដូល, (C) 7-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូល និង (D) 5-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូលទៅនឹងកន្លែងសកម្មរបស់ GluCL។ ប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានតំណាងដោយខ្សែបូមួយ ហើយចំណងអ៊ីដ្រូសែនឆ្អឹងខ្នងត្រូវបានបង្ហាញជាបន្ទាត់ចំនុចពណ៌លឿង។ (A′), (B′), (C′), និង (D′) បង្ហាញពីអន្តរកម្មនៃចំណងដែលត្រូវគ្នាជាមួយនឹងសំណល់អាស៊ីតអាមីណូជុំវិញ ហើយចំណងអ៊ីដ្រូសែនខ្សែសង្វាក់ចំហៀងត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយព្រួញចំនុចពណ៌ផ្កាឈូក។
ការពិសោធន៍ត្រូវបានធ្វើឡើងដើម្បីវាយតម្លៃឥទ្ធិពលពុលរបស់ 5-iodoindole ទៅលើដំណុះនៃគ្រាប់ស្ពៃក្តោប និងរ៉ាឌី។ 5-iodoindole (0.05 ឬ 0.1 mM) ឬ avermectin (10 μg/mL) មានឥទ្ធិពលតិចតួច ឬគ្មានឥទ្ធិពលលើដំណុះដំបូង និងការដុះពន្លករបស់ដើម (រូបភាពទី 7)។ លើសពីនេះ មិនមានភាពខុសគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់រវាងអត្រាដំណុះនៃក្រុមត្រួតពិនិត្យដែលមិនបានព្យាបាល និងគ្រាប់ពូជដែលត្រូវបានព្យាបាលដោយ 5-iodoindole ឬ avermectin នោះទេ។ ឥទ្ធិពលលើការលាតសន្ធឹងឫសគល់ និងចំនួនឫសចំហៀងដែលបង្កើតឡើងគឺមិនសំខាន់ទេ ទោះបីជា 1 mM (10 ដងនៃកំហាប់សកម្មរបស់វា) នៃ 5-iodoindole បានពន្យារពេលការអភិវឌ្ឍឫសចំហៀងបន្តិចក៏ដោយ។ លទ្ធផលទាំងនេះបង្ហាញថា 5-iodoindole មិនពុលដល់កោសិការុក្ខជាតិ ហើយមិនជ្រៀតជ្រែកជាមួយដំណើរការអភិវឌ្ឍន៍រុក្ខជាតិនៅកំហាប់ដែលបានសិក្សានោះទេ។
ឥទ្ធិពលនៃ 5-iodoindole ទៅលើដំណុះគ្រាប់ពូជ។ ដំណុះ ការដុះពន្លក និងការចាក់ឬសចំហៀងនៃគ្រាប់ពូជ B. oleracea និង R. raphanistrum លើឧបករណ៍ផ្សព្វផ្សាយ Murashige និង Skoog agar ដែលមាន ឬគ្មាន avermectin ឬ 5-iodoindole។ ដំណុះត្រូវបានកត់ត្រាទុកបន្ទាប់ពីភ្ញាស់រយៈពេល 3 ថ្ងៃនៅសីតុណ្ហភាព 22°C។
ការសិក្សានេះរាយការណ៍ពីករណីជាច្រើននៃការសម្លាប់ណេម៉ាតូដដោយអ៊ីដូល។ អ្វីដែលសំខាន់នោះ នេះគឺជារបាយការណ៍ដំបូងនៃការបង្កើនមេទីឡាស្យុង (ដំណើរការមួយដែលបណ្តាលមកពីការប្រមូលផ្តុំនៃវ៉ាគុយអូលតូចៗដែលបញ្ចូលគ្នាបន្តិចម្តងៗទៅជាវ៉ាគុយអូលយក្ស ដែលនៅទីបំផុតនាំឱ្យភ្នាសបែក និងស្លាប់) នៅក្នុងម្ជុលស្រល់ ដោយអ៊ីដូអ៊ីនដូលបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិសម្លាប់ណេម៉ាតូដយ៉ាងសំខាន់ស្រដៀងគ្នាទៅនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃណេម៉ាតូដ avermectin ដែលជាថ្នាំសម្លាប់ណេម៉ាតូដពាណិជ្ជកម្ម។
អ៊ីនដូលត្រូវបានរាយការណ៍ពីមុនថាមានមុខងារបញ្ជូនសញ្ញាច្រើននៅក្នុងប្រូការីយ៉ូត និងយូការីយ៉ូត រួមទាំងការរារាំង/បង្កើតជីវហ្វីម ការរស់រានមានជីវិតរបស់បាក់តេរី និងភាពបង្កជំងឺ19,32,33,34។ ថ្មីៗនេះ ប្រសិទ្ធភាពព្យាបាលដ៏មានសក្តានុពលនៃអ៊ីនដូលហាឡូហ្សែន អាល់កាឡូអ៊ីតអ៊ីនដូល និងដេរីវេអ៊ីនដូលពាក់កណ្តាលសំយោគបានទាក់ទាញចំណាប់អារម្មណ៍ស្រាវជ្រាវយ៉ាងទូលំទូលាយ35,36,37។ ឧទាហរណ៍ អ៊ីនដូលហាឡូហ្សែនត្រូវបានបង្ហាញថាសម្លាប់កោសិកា Escherichia coli និង Staphylococcus aureus ដែលនៅសេសសល់37។ លើសពីនេះ វាមានចំណាប់អារម្មណ៍ខាងវិទ្យាសាស្ត្រក្នុងការសិក្សាពីប្រសិទ្ធភាពនៃអ៊ីនដូលហាឡូហ្សែនប្រឆាំងនឹងប្រភេទសត្វ ពូជ និងនគរដទៃទៀត ហើយការសិក្សានេះគឺជាជំហានមួយឆ្ពោះទៅរកការសម្រេចគោលដៅនេះ។
នៅទីនេះ យើងស្នើយន្តការមួយសម្រាប់ការស្លាប់ដែលបង្កឡើងដោយ 5-iodoindole នៅក្នុង C. elegans ដោយផ្អែកលើការខូចខាតកោសិកាដែលអាចបញ្ច្រាស់បាន (RCI) និងមេទីឡាស្យុង (រូបភាពទី 4C និងទី 5)។ ការផ្លាស់ប្តូរដែលហើមដូចជាការហើម និងការចុះខ្សោយនៃវ៉ាគុយអូឡា គឺជាសូចនាករនៃ RCI និងមេទីឡាស្យុង ដែលបង្ហាញជាវ៉ាគុយអូលយក្សនៅក្នុងស៊ីតូប្លាស្ម48,49។ RCI រំខានដល់ការផលិតថាមពលដោយកាត់បន្ថយការផលិត ATP ដែលបណ្តាលឱ្យមានការបរាជ័យនៃស្នប់ ATPase ឬរំខានដល់ភ្នាសកោសិកា និងបណ្តាលឱ្យមានការហូរចូលយ៉ាងលឿននៃ Na+, Ca2+ និងទឹក50,51,52។ វ៉ាគុយអូលក្នុងស៊ីតូប្លាស្មកើតឡើងនៅក្នុងកោសិកាសត្វជាលទ្ធផលនៃការប្រមូលផ្តុំសារធាតុរាវនៅក្នុងស៊ីតូប្លាស្មដោយសារតែការហូរចូលនៃ Ca2+ និងទឹក53។ គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ណាស់ យន្តការនៃការខូចខាតកោសិកានេះអាចត្រឡប់វិញបាន ប្រសិនបើការខូចខាតនេះមានលក្ខណៈបណ្ដោះអាសន្ន ហើយកោសិកាចាប់ផ្តើមផលិត ATP សម្រាប់រយៈពេលជាក់លាក់ណាមួយ ប៉ុន្តែប្រសិនបើការខូចខាតនៅតែបន្ត ឬកាន់តែអាក្រក់ទៅៗ កោសិកានឹងងាប់។54 ការសង្កេតរបស់យើងបង្ហាញថា ណេម៉ាតូដដែលត្រូវបានព្យាបាលដោយ 5-iodoindole មិនអាចស្តារជីវសំយោគធម្មតាឡើងវិញបានទេ បន្ទាប់ពីប៉ះពាល់នឹងស្ថានភាពស្ត្រេស។
លក្ខណៈមេទីលនៃការបង្កើតឡើងដោយ 5-iodoindole នៅក្នុង B. xylophilus អាចបណ្តាលមកពីវត្តមាននៃអ៊ីយ៉ូត និងការចែកចាយម៉ូលេគុលរបស់វា ដោយសារ 7-iodoindole មានឥទ្ធិពលរារាំងតិចជាងលើ B. xylophilus ជាង 5-iodoindole (តារាងទី 1 និងរូបភាពបន្ថែម S6)។ លទ្ធផលទាំងនេះស្របដោយផ្នែកជាមួយនឹងការសិក្សារបស់ Maltese et al. (2014) ដែលបានរាយការណ៍ថា ការផ្លាស់ប្តូរទីតាំងនៃសមាសធាតុអាសូត pyridyl នៅក្នុង indole ពីទីតាំង para- ទៅ meta-position បានលុបបំបាត់ការបញ្ចេញចំហាយ ការរារាំងការលូតលាស់ និងជាតិពុលកោសិកានៅក្នុងកោសិកា U251 ដែលបង្ហាញថាអន្តរកម្មនៃម៉ូលេគុលជាមួយកន្លែងសកម្មជាក់លាក់មួយនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនគឺមានសារៈសំខាន់ណាស់27,44,45។ អន្តរកម្មរវាង indoles indole ឬ halogenated indoles និងអ្នកទទួល GluCL ដែលត្រូវបានសង្កេតឃើញនៅក្នុងការសិក្សានេះក៏គាំទ្រគំនិតនេះដែរ ព្រោះ 5- និង 2-iodoindole ត្រូវបានរកឃើញថាភ្ជាប់ទៅនឹងអ្នកទទួល GluCL ខ្លាំងជាង indoles ផ្សេងទៀតដែលបានពិនិត្យ (រូបភាពទី 6 និងរូបភាពបន្ថែម S8)។ អ៊ីយ៉ូតនៅទីតាំងទីពីរ ឬទីប្រាំនៃអ៊ីនដូលត្រូវបានគេរកឃើញថាភ្ជាប់ទៅនឹងលីវស៊ីន 218 នៃអង់ស៊ីម GluCL តាមរយៈចំណងអ៊ីដ្រូសែនឆ្អឹងខ្នង ខណៈពេលដែលអ៊ីនដូលដែលមានហាឡូហ្សែនផ្សេងទៀត និងអ៊ីនដូលខ្លួនវាបង្កើតជាចំណងអ៊ីដ្រូសែនខ្សែចំហៀងខ្សោយជាមួយសេរីន 260 (រូបភាពទី 6)។ ដូច្នេះយើងសន្និដ្ឋានថាទីតាំងនៃហាឡូហ្សែនដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបង្កឱ្យមានការរលួយនៃវ៉ាគុយអូឡា ខណៈពេលដែលការចងយ៉ាងតឹងរ៉ឹងនៃ 5-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូលរក្សាឆានែលអ៊ីយ៉ុងឱ្យបើកចំហ ដោយហេតុនេះអនុញ្ញាតឱ្យមានលំហូរសារធាតុរាវយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងការដាច់នៃវ៉ាគុយអូល។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ យន្តការលម្អិតនៃសកម្មភាពរបស់ 5-អ៊ីយ៉ូដូអ៊ីនដូលនៅតែត្រូវកំណត់។
មុនពេលអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃ 5-iodoindole ឥទ្ធិពលពុលរបស់វាទៅលើរុក្ខជាតិគួរតែត្រូវបានវិភាគ។ ការពិសោធន៍ដំណុះគ្រាប់ពូជរបស់យើងបានបង្ហាញថា 5-iodoindole មិនមានឥទ្ធិពលអវិជ្ជមានទៅលើដំណុះគ្រាប់ពូជ ឬដំណើរការអភិវឌ្ឍន៍ជាបន្តបន្ទាប់នៅកំហាប់ដែលបានសិក្សានោះទេ (រូបភាពទី 7)។ ដូច្នេះ ការសិក្សានេះផ្តល់នូវមូលដ្ឋានសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ 5-iodoindole នៅក្នុងបរិស្ថានអេកូឡូស៊ី ដើម្បីគ្រប់គ្រងភាពគ្រោះថ្នាក់នៃដង្កូវស៊ីស្លឹកស្រល់ចំពោះដើមស្រល់។
របាយការណ៍មុនៗបានបង្ហាញថា ការព្យាបាលដោយប្រើអ៊ីនដូល តំណាងឱ្យវិធីសាស្រ្តដ៏មានសក្តានុពលមួយ ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានៃភាពធន់នឹងថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិក និងការវិវត្តនៃជំងឺមហារីក55។ លើសពីនេះ អ៊ីនដូលមានសកម្មភាពប្រឆាំងនឹងបាក់តេរី ប្រឆាំងនឹងជំងឺមហារីក ប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម ប្រឆាំងនឹងការរលាក ប្រឆាំងនឹងជំងឺទឹកនោមផ្អែម ប្រឆាំងនឹងមេរោគ ប្រឆាំងនឹងការរីកសាយ និងប្រឆាំងនឹងជំងឺរបេង ហើយអាចបម្រើជាមូលដ្ឋានដ៏ជោគជ័យសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍថ្នាំ56,57។ ការសិក្សានេះបានបង្ហាញជាលើកដំបូងអំពីការប្រើប្រាស់អ៊ីយ៉ូតដ៏មានសក្តានុពល ជាភ្នាក់ងារប្រឆាំងនឹងប៉ារ៉ាស៊ីត និងប្រឆាំងនឹងពពួកព្រូន។
ថ្នាំ Avermectin ត្រូវបានគេរកឃើញកាលពីបីទសវត្សរ៍មុន ហើយបានឈ្នះរង្វាន់ណូបែលក្នុងឆ្នាំ ២០១៥ ហើយការប្រើប្រាស់របស់វាជាថ្នាំសម្លាប់ដង្កូវនៅតែបន្តយ៉ាងសកម្ម។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែការវិវឌ្ឍន៍យ៉ាងឆាប់រហ័សនៃភាពធន់នឹងថ្នាំ avermectins ចំពោះសត្វណេម៉ាតូដ និងសត្វល្អិតចង្រៃ យុទ្ធសាស្ត្រជំនួសមួយដែលមានតម្លៃទាប និងមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានគឺត្រូវការជាចាំបាច់ ដើម្បីគ្រប់គ្រងការឆ្លងមេរោគ PWN នៅក្នុងដើមស្រល់។ ការសិក្សានេះក៏រាយការណ៍ពីយន្តការដែល 5-iodoindole សម្លាប់សត្វណេម៉ាតូដស្រល់ ហើយ 5-iodoindole មានជាតិពុលទាបចំពោះកោសិការុក្ខជាតិ ដែលបើកឱកាសល្អសម្រាប់ការអនុវត្តពាណិជ្ជកម្មនាពេលអនាគតរបស់វា។
ការពិសោធន៍ទាំងអស់ត្រូវបានអនុម័តដោយគណៈកម្មាធិការសីលធម៌នៃសាកលវិទ្យាល័យយ៉ុងណាំ ខេត្តក្យុងសាន ប្រទេសកូរ៉េ ហើយវិធីសាស្ត្រត្រូវបានអនុវត្តស្របតាមគោលការណ៍ណែនាំរបស់គណៈកម្មាធិការសីលធម៌នៃសាកលវិទ្យាល័យយ៉ុងណាំ។
ការពិសោធន៍ភ្ញាស់ពងត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើនីតិវិធីដែលបានបង្កើតឡើង43។ ដើម្បីវាយតម្លៃអត្រាញាស់ (HR) ណេម៉ាតូតពេញវ័យអាយុ 1 ថ្ងៃ (ញីប្រហែល 100 ក្បាល និងឈ្មោល 100 ក្បាល) ត្រូវបានផ្ទេរទៅចាន Petri ដែលមានផ្សិត ហើយអនុញ្ញាតឱ្យលូតលាស់រយៈពេល 24 ម៉ោង។ បន្ទាប់មកពងត្រូវបានញែកចេញ និងព្យាបាលដោយ 5-iodoindole (0.05 mM និង 0.1 mM) ឬ avermectin (10 μg/ml) ជាសារធាតុព្យួរក្នុងទឹកចម្រោះមាប់មគ។ សារធាតុព្យួរទាំងនេះ (500 μl; ប្រហែល 100 ពង) ត្រូវបានផ្ទេរទៅអណ្តូងនៃចានវប្បធម៌ជាលិកា 24 អណ្តូង ហើយភ្ញាស់នៅសីតុណ្ហភាព 22 °C។ ការរាប់ L2 ត្រូវបានធ្វើឡើងបន្ទាប់ពីការភ្ញាស់ 24 ម៉ោង ប៉ុន្តែត្រូវបានចាត់ទុកថាស្លាប់ប្រសិនបើកោសិកាមិនផ្លាស់ទីនៅពេលដែលរំញោចដោយខ្សែផ្លាទីនល្អ។ ការពិសោធន៍នេះត្រូវបានធ្វើឡើងជាពីរដំណាក់កាល ដែលដំណាក់កាលនីមួយៗមានការធ្វើម្តងទៀតចំនួនប្រាំមួយ។ ទិន្នន័យពីការពិសោធន៍ទាំងពីរត្រូវបានផ្សំ និងបង្ហាញ។ ភាគរយនៃ HR ត្រូវបានគណនាដូចខាងក្រោម៖
អត្រាមរណភាពរបស់ដង្កូវត្រូវបានវាយតម្លៃដោយប្រើនីតិវិធីដែលបានបង្កើតឡើងពីមុន។ ស៊ុតណេម៉ាតូដត្រូវបានប្រមូល ហើយអំប្រ៊ីយ៉ុងត្រូវបានធ្វើសមកាលកម្មដោយការញាស់ក្នុងទឹកចម្រោះមាប់មគ ដើម្បីបង្កើតដង្កូវដំណាក់កាល L2។ ដង្កូវដែលបានធ្វើសមកាលកម្ម (ណេម៉ាតូដប្រហែល 500 ក្បាល) ត្រូវបានព្យាបាលដោយ 5-iodoindole (0.05 mM និង 0.1 mM) ឬ avermectin (10 μg/ml) ហើយចិញ្ចឹមនៅលើចាន B. cinerea Petri។ បន្ទាប់ពីការភ្ញាស់រយៈពេល 48 ម៉ោងនៅសីតុណ្ហភាព 22 °C ណេម៉ាតូដត្រូវបានប្រមូលក្នុងទឹកចម្រោះមាប់មគ ហើយពិនិត្យមើលវត្តមាននៃដំណាក់កាល L2, L3 និង L4។ វត្តមាននៃដំណាក់កាល L3 និង L4 បានបង្ហាញពីការផ្លាស់ប្តូររបស់ដង្កូវ ខណៈពេលដែលវត្តមាននៃដំណាក់កាល L2 បានបង្ហាញពីមិនមានការផ្លាស់ប្តូរទេ។ រូបភាពត្រូវបានទទួលដោយប្រើប្រព័ន្ធថតរូបភាពកោសិកាឌីជីថល iRiS™។ ការពិសោធន៍នេះត្រូវបានធ្វើឡើងជាពីរដំណាក់កាល ដែលដំណាក់កាលនីមួយៗមានការធ្វើម្តងទៀតចំនួនប្រាំមួយ។ ទិន្នន័យពីការពិសោធន៍ទាំងពីរត្រូវបានផ្សំ និងបង្ហាញ។
កម្រិតពុលនៃ 5-iodoindole និង avermectin ចំពោះគ្រាប់ពូជត្រូវបានវាយតម្លៃដោយប្រើការធ្វើតេស្តដំណុះលើចាន Murashige និង Skoog agar។62 គ្រាប់ពូជ B. oleracea និង R. raphanistrum ត្រូវបានត្រាំក្នុងទឹកចម្រោះមាប់មគរយៈពេលមួយថ្ងៃ លាងសម្អាតជាមួយអេតាណុល 100% ចំនួន 1 មីលីលីត្រ សម្លាប់មេរោគជាមួយសារធាតុ bleach ពាណិជ្ជកម្ម 50% ចំនួន 1 មីលីលីត្រ (សូដ្យូម hypochlorite 3%) រយៈពេល 15 នាទី ហើយលាងសម្អាតប្រាំដងជាមួយទឹកមាប់មគ 1 មីលីលីត្រ។ បន្ទាប់មកគ្រាប់ពូជដែលបានសម្លាប់មេរោគត្រូវបានសង្កត់លើចាន germination agar ដែលមានសារធាតុ Murashige និង Skoog កំហាប់ 0.86 ក្រាម/លីត្រ (0.2X) និង bacteriological agar 0.7% ជាមួយ ឬគ្មាន 5-iodoindole ឬ avermectin។ បន្ទាប់មកចានទាំងនោះត្រូវបានភ្ញាស់នៅសីតុណ្ហភាព 22°C ហើយរូបភាពត្រូវបានថតបន្ទាប់ពីការភ្ញាស់រយៈពេល 3 ថ្ងៃ។ ការពិសោធន៍នេះត្រូវបានធ្វើឡើងជាពីរដំណាក់កាល ដែលដំណាក់កាលនីមួយៗមានការធ្វើម្តងទៀតចំនួនប្រាំមួយដង។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៦ ខែកុម្ភៈ ឆ្នាំ ២០២៥