Бактериальные токсины как сырье для биоинсектицидов и медицинских препаратов

Источник: pnas.org

Ученые Новой Зеландии и Австралии исследовали новый способ, которым бактерии пользуются для хранения токсинов. Это открытие может быть использовано для разработки новых биоинсектициды против вредителей сельскохозяйственных культур, а также для создания лекарственных препаратов. Команда во главе с доктором Шоном Лоттом из Университета Окленда и доктором Марком Херстом из Университета Линкольна (Новая Зеландия) сосредоточила внимание на бактерии Yersinia Entomophaga. Микроорганизм способен убивать личинки многих сельскохозяйственных вредителей. В процессе наблюдений ученые обнаружили, что микроб упаковывает токсины в полую белковую оболочку. Причем отравляющее вещество выпускается наружу только тогда, когда оболочка попадает в конкретные условия окружающей среды. А именно, токсины освобождаются в кишечнике сельскохозяйственных вредителей. Это объясняет, каким образом бактерия может производить токсины, не причиняя вреда себе.

Для определения трехмерной структуры упаковочных белков, продуцируемых бактерией, ученые использовали методики рентгеновской кристаллографии и электронной микроскопии. Генетическая последовательность, обеспечивающая производство белковой оболочки, была выявлена у многих других видов, в том числе и у животных. Исследователи полагают, что они обнаружили новый биологический механизм, с помощью которого токсины или другие чувствительные молекулы могут быть сохранены и выпущены в нужное время. На основе этого открытия могут быть созданы новые инсектициды и даже новые медицинские препараты. Бактерия Yersinia Entomophaga была впервые обнаружена доктором Херстом в личинках новозеландского травяного жука (Costelytra zealandica). Впоследствии было установлено, что бактерия влияет и на других насекомых-вредителей, таких, как капустная моль, поражающая сельскохозяйственные растения по всему миру. Потенциал использования Yersinia Entomophaga в качестве новой формы биоинсектицидов вызвал интерес у многих ученых.