"Хорошие" и "плохие" бактерии в борьбе с позеленением цитрусовых

Новое исследование показывает, что полезные бактерии, живущие внутри насекомого-переносчика бактериального патогена, вызывающего позеленение цитрусовых, могут играть роль в распространении болезни, опустошающей цитрусовую индустрию Флориды.

Исследование влияния бактерии Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) на её переносчика — азиатскую цитрусовую листоблошку — выявило множественные изменения в организме насекомого. Патоген влияет на "хорошие" симбиотические бактерии внутри насекомого и изменяет его метаболизм, что потенциально способствует дальнейшему распространению CLas. Изучение этих процессов может выявить уязвимые места в цикле передачи для разработки новых, высокоспецифичных и экологичных стратегий контроля вместо масштабного применения пестицидов. Работа опубликована в PLOS ONE.

Изменения в протеоме насекомого

Сравнение протеомов заражённых и незаражённых листоблошек показало, что насекомое реагирует на CLas не как на безвредного "пассажира", а как на инфекцию, активируя иммунную систему. Инфекция также заставляет насекомое увеличивать выработку определённых метаболических ферментов, расщепляющих глюкозу и жирные кислоты. Учёные предполагают, что CLas индуцирует у насекомого метаболический синдром, возможно, манипулируя его пищевым поведением для увеличения шансов на распространение.

Роль симбиотической бактерии

Заражение CLas влияет на полезную симбиотическую бактерию Candidatus Profftella armatura, уникальную для азиатской цитрусовой листоблошки. Она помогает насекомому преобразовывать богатый сахаром сок в аминокислоты и производит высокие уровни поликетида.

• При заражении CLas повышается регуляция множества белков Profftella, включая белки, вовлечённые в биосинтез поликетида. Это указывает на возможную роль бактерии в передаче CLas.
• Исследователи идентифицировали второй тип поликетида и обнаружили, что уровни обоих соединений меняются после заражения насекомого. Функция этих поликетидов требует дальнейшего изучения.

Перспективы борьбы с болезнью

Работа является частью масштабного гранта USDA, направленного на разработку молекул, физически препятствующих передаче CLas листоблошкой. Исследуя многосторонние взаимодействия между симбиотическими бактериями, насекомым, растением и патогеном, учёные надеются создать методы блокировки ключевых белков в цикле передачи, которые будут эффективнее пестицидов.