Бактериальные токсины для биоинсектицидов и медицины

Учёные из Новой Зеландии и Австралии обнаружили новый способ, которым бактерии запасают и высвобождают токсины. Это открытие может быть использовано для создания новых биоинсектицидов против сельскохозяйственных вредителей и даже новых лекарств.

Команда под руководством доктора Шона Лотта из Оклендского университета и доктора Марка Хёрста из AgResearch в Линкольне изучала, как бактерия Yersinia entomophaga убивает вредителей, таких как новозеландский хрущик, капустная моль и гусеницы совки.

В процессе они обнаружили новый механизм, при котором бактерия упаковывает свой токсин в полую белковую оболочку. Работа была опубликована в ведущем научном журнале Nature.

Исследование провёл аспирант Оклендского университета Джейсон Басби, чью работу финансировал AgResearch. Учёные использовали высокоразрешающую рентгеновскую кристаллографию и электронную микроскопию, чтобы определить трёхмерную структуру белков, производимых бактерией.

Они выяснили, что белки формируют полую оболочку, которая высвобождает токсин только при определённых условиях окружающей среды, например, в кишечнике насекомых-вредителей. Это объясняет, как бактерия может производить токсины, не вредя себе, и высвобождать их только по необходимости.

Генетическая последовательность, кодирующая эту оболочку, также найдена у многих других видов, включая животных. Исследователи полагают, что открыли новый биологический механизм для хранения и высвобождения токсинов или других чувствительных молекул.

Доктор Лотт поясняет, что на основе этого открытия можно создавать новые инсектициды или лекарства: «Это механизм доставки, и в оболочку можно упаковать что угодно. Можно разработать разные токсины для биоинсектицидов или упаковать терапевтические молекулы, которые нужно доставить только в специфических условиях».

Бактерия Yersinia entomophaga была первоначально обнаружена в новозеландском хрущике учёным AgResearch доктором Хёрстом. Позже выяснилось, что она поражает и других вредителей, таких как капустная моль, наносящая ущерб посевам по всему миру. Потенциал её использования в качестве новой формы инсектицида вызвал интерес исследователей.