Nematodes pinea est endoparasitas migratoriae quarantinae notae graves oeconomicorum damna in oecosystematibus silvestribus abiegnis. Praesens studium actuositatem nematicidalem indolem halogenistarum contra nematodes abiegnis recognoscit eorumque mechanismum agendi. Actiones nematicidales 5-iodoindoles et avermectin contra nematodes pineos similes et altae erant concentrationes humiles (10 μg/mL). 5-iodoindole fecunditas reducta, actio generationis, mortalitas embryonica et larvalis et mores motrices. Interationes molculares ligandorum cum receptoribus chloride invertebrato-certis glutamate-gatis sustinent notionem quam 5-iodoindole, sicut avermectin, arcte ligat receptori situ activo. 5-Iodoindole etiam varias phenotypicas deformationes in nematodes induxit, inter quas abnormes organi ruina/decusationes et vacuolizationem augebant. Hi eventus suggerunt ut vacuolae partes agere possint in morte methylatione mediatae. Maxime, 5-iodoindole non-toxicum erat utrique plantae species (brassica et radicula). Ita, hoc studium demonstrat applicationem iodoindole sub condiciones environmental posse iniurias abiegnis coercere.
Lignum pineum nematodes (Bursaphelenchus xylophilus) pertinet ad nematodes silvae pineae (PWN), migratoriae endoparasicae nematodes notae sunt grave damnum oecologicae causa oecosystematis silvae pineae. Pinus morbus vis (PWD) ex ligno pineo nematode causatus grave problema in pluribus continentibus, in Asia et Europa, et in America Septentrionali, nematodum destruit, species pini introductae 1.2. Pinus declinatio maior problema oeconomicum est, et prospectus globalis divulgationis sollicitus est. Pinus haec species a nematode maxime infestatur: Pinus densiflorus, Pinus sylvestris, Pinus thunbergii, Pinus koraiensis, Pinus thunbergii, Pinus thunbergii, Pinus radiata4. Nematodes pinus gravis morbus est qui arbores pineas intra septimanas vel menses contagione necare potest. Praeterea seditiones nematodae pineae communes sunt in variis oecosystematibus, tam pertinacis catenis infectio constitutae.
Bursaphelenchus xylophilus est nematodes quarantina planta-parasitica ad superfamilias Aphelenchoides et clades 102.5. Nematode fungis pascitur et in fibris lignorum pinearum sistit, in quattuor statibus larvalibus distinctis: L1, L2, L3, L4 et individuum adultum 1,6. Sub condicionibus cibi penuriae, nematodes pinus transit in scaenam larvalem specialem — dauer, quae vectorem suum pellit — cortex pinei (Monochamus alternatus) et ad sanas pinus transfertur. In sanis exercitibus, nematodes per fibras plantae cito migrant et in cellulis parenchymatis vescuntur, quae plures motus hypersensivitatis inducit, tabescentia et mors intra annum post infectionem 1,7,8.
Biologicum imperium nematodes abiegnis provocatio diu fuit, cum remediis quarantinis ad saeculum undevicensimum reductis. Insidiae currentes nematodes pini moderandi imprimis curationes chemicae involvunt, inter ligna fumigationes et implantationem nematicidum in truncos arborum. Plerumque nematicides adhibentur avermectin et avermectin benzoate, quae ad avermectin familiam pertinent. Hae chemicae pretiosae contra multas nematodas species multum valent et environmentally- tuti habentur. Attamen repetitus usus horum nematicidum expectatur creare pressionem electionis quae fere certe ad cessum resistentis pini nematodes ducunt, sicut pluribus pestibus insectorum demonstratum est, ut Leptinotarsa decemlineata, Plutella xylostella et nematodes Trichostrongylus colubriformis et Ostertagia circumcincta, quae paulatim resistentia avermectins10,11, 11 evoluta sunt. Exemplaria igitur resistentia necesse est ut regulariter investigandae et nematicides continenter obietae inveniantur moduli, sumptus efficaces et environmentally- amicabiles mensurae ad moderandum PVD. Superioribus decenniis complures auctores usum excerptis plantarum, oleis essentialibus et volatilibus uti nematodum agentium imperium proposuerunt 13,14,15,16.
Nuper demonstravimus navitatem nematicidalem indolem, intercellularem et interregni moleculum significantem, in Caenorhabditis elegans 17 . Indole signum est late diffusa intracellulare in ecologia microbiali, numerosa moderans functiones quae microbialem physiologiam, formationem sporis, stabilitatem plasmidum, resistentiam medicamentorum, formationem biofilm, ac virulentiam 18, 19 . Operatio indoles et derivationes contra alios nematodes pathogenicos non est investigata. In hoc studio, nematicidalem activitatem 34 indoles contra nematodes abiegnis perscrutatus est et mechanismum actionis potentissimae 5-iodoindole per microscopiam, vicis- pora consequat et experimenta hypothetica perscrutatus, suos effectus toxici in plantis utens germinis semen tentant.
Concentrationes altae (>1.0 mM) indolentiae ante relatae sunt effectum nematicidalem in nematodes 17 habere. Sequens curationem B. xylophili ( vitae stadii mixti ) cum indole indole seu 33 derivatis indolis diversis in 1 mM , mortalitate B. xylophili mensuratur computando nematodes vivos et mortuos in regimine et tractatuum coetuum. Quinque indoles significantes actio nematicidalis exhibita; superstes increatae ditionis coetus 95± 7% post 24 h. De 34 indoles probata, 5-iodoindola et 4-fluoroindola in 1 mM causata est 100 mortalitas, cum 5,6-difluoroindigo, methylindolum 7-carboxylatum, et 7-iodoindolum circa L% mortalitatem effecit (Tabula 1).
Effectus 5-iodoindole in vacuolae formatione et metabolismi ligni pinei nematodae. (A) Effectus avermectin et 5-iodoindoli in adultis nematodes masculinis, (B) L1 ova nematodes scaenicae et (C) metabolismi B. xylophili, (i) vacuolae non observatae in 0 h, curationem consecutam (ii) vacuolae, (iii) cumulationem plurium vacuolarum, (iv) vacuolarum tumoris, (v) fusionis vacuolarum. Sagittae rubrae tumorem indicant vacuolae, sagittae caeruleae fusione vacuolae et sagittae nigrae significant inanes vacuolae. Squama vectis = 50 µm.
Insuper hoc studium etiam processum sequentem methani mortem in nematodes abiegnis descripsit (Figura 4C). Mors methanogenica non-apoptoticum genus mortis cellae coniungitur cum accumulatione vacuolae eminentium cytoplasmicorum 27 . Defectus morphologici in nematodes pineis observati videntur arcte affines esse cum mechanismo mortis methanae-ductus. Examen Microscopicum diversis temporibus ostendit gigantem vacuolam formari post 20 h expositionis ad 5-iodoindolam (0.1 mM). Microscopicae vacuolae post 8 h curationis observatae sunt, earumque numerus post 12 h auctus est. Variae vacuolae magnae observatae sunt post 14 h. Plures vacuolae fusae perspicue visi sunt post 12-16 h curationis, significans fusione methanogenicam mortem mechanismum esse fundamentum. Post 20 horas multae vacuolae gigantes per vermem reperti sunt. These observations represent the first report of metuosis in C. elegans.
In 5-iodoindole-vermes affecti, aggregatio et ruptura vacuolae observata sunt (Fig. 5), ut patet per vermem flexionem et vacuolam in ambitum emissionem. Disruptio vacuola etiam in membrana ovi observata est, quae normaliter integra conservatur ab L2 in exclusione (supplentaria Fig. S2). Hae observationes implicationem fluidi cumulationis et osmoregulatorii defectum sustinent, necnon iniuriae cellae convertitur (RCI), in processu formationis vacuolae et suppurationis (fig. 5).
Hypothesis munus iodi in observata vacuola formatione, investigavimus navitatem nematicidalem sodii iodidi (NaI) et potassii iodidi (KI). Attamen, in concentratione (0.1, 0,5 vel 1 mM), nematodum superesset aut vacuolam formationem (supplementariae Fig. S5), non afficiebant, quamvis 1 mM KI parvum effectum nematicidalem haberent. Ex altera parte, 7-iodoindole (1 vel 2 mM), sicut 5-iodoindole, variae vacuolae et structurae deformationes inducunt (Supplementarium Fig. S6). Duo iodoindoles similes notas phenotypicae in nematodes pineis ostendebant, cum NaI et KI non habebant. Interestingly, indole vacua formationem in B. xylophilo non intulit ad concentrationes probatas (notitiae non exhibitas). Ita eventus confirmavit complexionem inertiam-iodium esse in vacuolizatione et metabolismi B. xylophili.
Inter indoles probatas actionis nematicidalis, 5-iodoindole summam lapsus habuit index verborum 5.89 kcal/mol, deinde 7-iodoindole (-4.48 kcal/mol), 4-fluoroindole (-4.33), et indoles (-4.03) (Figura 6). Fortis narum hydrogenii compages 5-iodoindole ad leucinum 218 stabilit suam ligaturam, cum omnia alia derivativa indolem ligant ad serine 260 per catenam hydrogenii vincula. Inter alia exemplata iodoindoles, 2-iodoindole valorem obligatorium habet -5.248 kcal/mol, quod ob eius principale vinculi hydrogenii cum leucine 218. Aliae ligaturae notae includunt 3-iodoindole (-4.3 kcal/mol), 4-iodoindole (-4.0 kcal/mol), et 6-fluoroindole (-2.6 kcal/mol) (Supplementaria). Maxime indoles et indoles ipsa halogenata, excepta 5-iodoindole et 2-iodoindole, vinculum cum serino formant 260. Quod hydrogenium ligamentum cum leucine 218 indicativum est ligaminis receptoris ligandi efficientis, ut observatum est pro ivermectin (Fig. S7) confirmat, 5-iodoindolam et 2-iodoindolum, sicut receptaculum ad ligamen ligamen- tivum leucinum, sicuti ivermectin observatum (Fig. S7) confirmat. 218 (fig. 6 et adiecta fig. S8). Proponimus hanc ligaturam requiri ad structuram apertam complexi GluCL conservandam et arcte ligando ad locum activum receptoris GluCL, 5-iodoindole, 2-iodoindole, avermectin et ivermectin sic conservare alveum ion apertum et fluidum uptationem permittere.
Memicularis inertiae et halogenatae indoles ad GluCL. Binding orientations of (A) indole, (B) 4-fluoroindole, (C) 7-iodoindole, et 5-iodoindole ligandi ad locum activum GluCL. Dapibus per vitta repraesentatur, et spinae hydrogenii vincula sicut lineae flavae punctatae ostenduntur. (A′), (B′), (C′), et (D′) commercium ligandorum correspondentium cum amino acido residuo circumfuso ostendunt, ac catenae hydrogenii lateralis vincula a sagittis roseis punctatis indicantur.
Experimenta facta sunt ad aestimandum effectum toxicum 5-iodoindole in germinatione brassicae et radiculae seminum. 5-iodoindole (0.05 vel 0,1 mM) vel avermectin (10 μg/mL) parum vel nullum effectum habuit in germinatione initiali et plantlet emergentiæ (Figura 7). Nulla praeterea differentia notabilis inventa est inter germinationem rate increata controllata et semina cum 5-iodoindole vel avermectin tractata. Effectus in taproot elongationis et numerus radicum lateralium formatorum minimus erat, quamquam 1 mM (10 vicibus eius concentrationis activae) 5-iodoindole evolutionem radicum lateralium leviter moratus est. Hi eventus indicant 5-iodoindole nontoxicum esse ad cellulas plantandas et non impedit processus evolutionis plantae in studiis concentrationis.
Effectus 5-iodoindole in semine germinationis. Germinatio, pullulatio et radicatio lateralis B. oleracea et R. seminis raphanistri in Murashige et Skoog agar medium cum vel sine avermectin vel 5-iodoindole. Germinatio notata est post 3 dies incubationis 22°C.
Hoc studium plures refert casus nematodae interficiendi per indolem. Maxime, haec est prima relatio iodoindole inducentis methylationis (processus causatus ex accumulatione parvarum vacuolarum quae sensim in vacuolae gigantes merguntur, tandem ad rupturam et mortem membranam trahentes) in acus pini, cum iodoindole exhibens proprietates nematicidales significantes similes illis commercii nematicide avermectin.
Indoles antea nuntiaverunt multiplicem significationem exercere in prokaryotes et eukaryotis, in iis biofilm inhibitionis/formationis, bacterialis superstitiosi et pathogenicitatis 19, 32, 33,34. Nuper effectus potentiae therapeuticae indoles halogenatae, alkaloides indoles, et derivationes semisyntheticae indolem amplam investigationem attraxerunt 35, 36,37. Exempli gratia, indoles halogenated perseverantes Escherichia coli et Staphylococcus aureus cellas necare monstratum est. Praeterea interest scientiarum efficaciam halogenatae indoles contra alias species, genera et regna studere, qui studium est gradus ad hunc finem assequendum.
Hic proponimus mechanismum lethitatis 5-iodoindole inductam in C. elegans secundum injuriam cellam convertibilem (RCI) et methylationem (Figurarum 4C et 5). Mutationes edematae sicut inflatio et vacuolae degenerationis sunt indicia RCI et methylationis, quae apparent vacuolae gigantis in cytoplasmo 48,49. RCI productionem industriam impedit minuendo ATP productionem, causando sentinam ATPase defectum, vel membranas cellulas dissipando et influxum rapidum Na+, Ca2+, et aquae 50, 51,52 causando. Vacualae intracytoplasmicae in cellulis animali oriuntur ex fluidorum accumulatione in cytoplasmorum ob influxum Ca2+ et aquae53. Interestingly, haec machina damnum cellae convertitur si damnum temporale est et cellulae ATP ad certum temporis spatium producere incipiunt, at si damnum persistit vel ingravescit, cellulae moriuntur.
Phenotypum methylatio ab 5-iodoindole in B. xylophilo inducta ob praesentiam iodi eiusque distributionis hypotheticae, cum 7-iodoindolum minus inhibendi effectum habuit in B. xylophilo quam 5-iodoindole (Tabula 1 et figura addita S6). Hi eventus partim consentiunt studiis Melitensium et al. (2014), qui retulit translocationem pyridylis nitrogenii medietatem in indole a para- tione ad meta-positionem evacuatam vacuolizationem, incrementum inhibitionis et cytotoxicitatem in cellulis U251, significans commercium moleculi cum certo activo situ in interdum critico 27, 44,45. Commerationes inter indoles indoles vel halogenatas et receptores GluCL in hoc studio observati hanc notionem sustinent, sicut 5- et 2-iodoindole inventae sunt receptores GluCL fortius quam ceterae indoles examinatae (Figura 6 et Figura supplementaria S8). Iodium ad secundam vel quintam positionis indolem inventa est ligatura ad leucinum 218 GluCL receptaculum per spinas hydrogenii ligaturae, aliae vero indoles et indoles halogenated debiles formant catenam hydrogenii lateris cum serino 260 (Figura 6). Nos igitur opinamur localizationem halogenis magni momenti esse in inductione degenerationis vacuolariae, cum stricta ligatura 5-iodoindole canalem canalem apertum retinet, permittens influxum rapidum et vacuolam rupturam. Attamen singula mechanismi actionis 5-iodoindole restat determinanda.
Ante praxim applicationis 5-iodoindole, eius effectus toxici in plantis resolvi debent. Nostra experimenta germinationis demonstraverunt 5-iodoindole nullum effectum negativum habuisse in semine germinis vel processibus evolutionis subsequentibus in unionibus pervestigandis (Figura 7). Ita, hoc studium fundamentum praebet usui 5-iodoindole in ambitu oecologico ad coercendum nematodes pini noxium ad arbores pineas.
Priores relationes demonstraverunt theraphim indolem fundatam repraesentare potentialem accessum ad solvendum problema resistentiae antibioticae et progressionis cancri. Praeterea indoles habent antibacterial, anticancer, antioxidantis, anti-inflammatoriae, antidiabeticae, antivirales, antiproliferativae et antituberculosae operationes et ut spondeum fundamentum progressionis medicamentorum inservire possunt 56,57. Hoc studium primum potentiam usum iodium suggerit ut agentis antiparasiticum et anthelminticum.
Avermectin ante tres decennia reperta est et Praemium Nobelianum anno 2015 vicit, et usus eius ut anthelmintica adhuc active permanente. Attamen, ob celeri progressu resistendi in nematodes et pestes avermectins insectorum, jocus, humilis sumptus, et amicabili consilio environmentally- PWN pestilentiae in arboribus pineis regere opus est. Hoc studium etiam mechanismum refert quo V-iodoindole nematodes pineos necat et quod 5-iodoindole humilis toxicitatem habet ad cellulas plantandas, quae bonas exspectationes aperit ad eius applicationem commercialem futuram.
Omnia experimenta ab ethicis Committee Universitatis Yeungnam, Gyeongsan, Coreae, et methodi secundum normas ethicae Committee Yeungnam Universitatis factae sunt probatae.
Experimenta incubationis ovorum fiebant per processum institutum 43 . Ut rates struendis aestimandis (HR), nematodes adultorum 1 annorum (circiter 100 foeminarum et 100 masculi) translati sunt in fercula Petri fungus continentium et permisit crescere pro 24 h. Ova tunc solitaria et tractata cum 5-iodoindole (0.05 mM et 0.1 mM) vel avermectin (10 μg/ml) indumentum in aqua destillata sterili. Hae suspensiones (500 μl; ova circiter 100) ad puteos culturae texturae bene 24 °C incubantes. Comites L2 post 24 h incubationis facti sunt, sed mortui habiti sunt, si cellulae cum filo platini subtilissimo non moverent. Hoc experimentum bifariam gestum est, et sex repetitiones. Notitia ex utroque experimento composita et exhibita sunt. Recipis HR computatur sic:
Larval mortalitas aestimata est utens ante enucleatam rationem. Ova nematode collecta et embryones synchronizati struendi in aqua destillata sterili ad generandum L2 scaena larvae sunt. Larvae synchronisatae (nematodes circiter 500) tractatae sunt cum 5-iodoindole (0.05 mM et 0,1 mM) vel avermectin (10 μg/ml) et in laminas B. cinereae Petri educatae. Post 48 h incubationis 22 °C, nematodes in aqua destillata sterili collectae et examinatae praesentia L2, L3, L4 occurrunt. Praesentia L3 et L4 gressus transformationem larvalem significabant, praesentia autem scaenae L2 nullam mutationem significabat. Imagines quaesitae sunt utens iRiS™ Digital Cell Imaging System. Hoc experimentum bifariam gestum est, et sex repetitiones. Notitia ex utroque experimento composita et exhibita sunt.
Toxicitas 5-iodoindole et avermectin seminibus aestimata est utens germinationis probatio in laminas Murashige et Skoog agar.62 B. oleracea et R. raphanistrum semina primum in aqua destillata sterilis macerata per unum diem, cum 1 ml 100% ethanols abluta, sterilis cum 1 ml 50% commercial dealbata cum aqua 3% sodium, hypochlorite 3%. Semina sterilis dein in germinationem aggravata sunt laminae agaricae 0.86 g/l (0.2X) Murashige et Skoog mediae et 0.7% agar bacteriologica cum vel sine 5-iodoindole vel avermectin. eæ tum XXII °C incubabantur, et imagines sumebantur post III dies incubationis. Hoc experimentum factum est in duobus gradibus, quorum uterque sex repetitiones habebat.
Post tempus: Feb-26-2025