Бактерии, производящие токсин, интегрированы в насекомое-вредителя

Маленькое цикадообразное насекомое — азиатская цитрусовая листоблошка (Diaphorina citri) — угрожает мировым цитрусовым отраслям, перенося неизлечимую и смертельную болезнь цитрусовых. Этот печально известный вредитель содержит два вида бактерий внутри специально подготовленных для симбиоза клеток. Хотя считается, что эти симбионты необходимы для хозяина-листоблошки, их функциональные роли были неизвестны.

Теперь Ацуши Накабачи из Технологического университета Тоёхаси и его коллеги показали, что один из симбионтов, Candidatus Profftella armatura, представляет собой беспрецедентный тип симбионта, который слит с организмом хозяина и играет защитную роль, отпугивая естественных врагов.

Полное секвенирование геномов симбионтов D. citri показало, что оба генома резко сокращены до уровня, сопоставимого с клеточными органеллами, такими как митохондрии и хлоропласты, что указывает на их древнюю и взаимно незаменимую связь с хозяином. Такая тесная связь была известна только для «питательных симбионтов», которые снабжают хозяина необходимыми питательными веществами. Но, к удивлению, структура генома показала, что Profftella является «защитным симбионтом», производящим защитный токсин.

Этот новый токсин был экстрагирован, структурно и фармакологически охарактеризован и назван диафорином. Очищенный диафорин показал мощную активность по ингибированию пролиферации клеток, полученных из человеческой раковой опухоли.

Благодаря этой цитостатической активности диафорин перспективен в качестве ключевого соединения для разработки новых фармацевтических препаратов, включая противоопухолевые. Команда начала исследовать эту возможность, в дополнение к проекту по разработке высокоселективных и безопасных методов борьбы с вредителями, нацеленных на эту двойную симбиотическую систему.