Учёные нашли фермент для создания ловушек против смертоносных москитов

Исследователи обнаружили специфический фермент, который вид москитов Lutzomyia longipalpis использует для производства феромона-аттрактанта. Это открытие может привести к созданию целенаправленных ловушек для контроля их популяции и снижения распространения потенциально смертельной болезни — лейшманиоза.

Команда из Школы химии Ноттингемского университета проанализировала геном Lutzomyia longipalpis — вида москитов, распространённого в Бразилии и Южной Америке, который переносит лейшманиоз.

Исследование выявило фермент терпенсинтазу (Terpene Synthase), ответственный за производство терпенового феромона собралена. Этот феромон насекомые используют для привлечения особей для спаривания. Открытие может лечь в основу разработки коммерческих ловушек для контроля данного вида москитов. Работа опубликована в PNAS.

Более 90 видов москитов переносят паразитов Leishmania, которые передаются человеку через укусы, но Lutzomyia longipalpis — основной переносчик болезни в Южной Америке. Наиболее частые симптомы — кожные язвы и поражения, оставляющие пожизненные шрамы. В более серьёзных случаях развиваются лихорадка, потеря веса, увеличение селезёнки и печени, анемия.

Самая опасная форма болезни — висцеральный лейшманиоз — без лечения неизменно приводит к летальному исходу в течение двух лет. Большинство случаев висцерального лейшманиоза регистрируется в Бразилии, но болезнь встречается во многих тропических и субтропических регионах.

Терпены широко используются в природе для химической коммуникации, но понимание того, как насекомые производят эти структурно разнообразные природные соединения, только начинает появляться. Самцы москита Lutzomyia longipalpis используют терпеновые феромоны для привлечения самок и других самцов к местам спаривания.

Терпенсинтазы отвечают за биосинтез многих химических веществ, используемых растениями и микроорганизмами для защиты и коммуникации. Данное исследование идентифицирует первую терпенсинтазу насекомых (TPS) у Lutzomyia. Это открывает возможность для устойчивого производства данного соединения с помощью биокатализа.

Профессор Нил Олдхэм, руководивший исследованием, сказал: «Найти этот фермент было очень сложно, мы охотились за ним более двух лет. Геном Lutzomyia содержит необычно большое количество генов-кандидатов в терпенсинтазы, но благодаря настойчивости талантливого исследователя команды, доктора Чарли Даккера, нам удалось найти тот, который производит феромон».

«Прелесть феромонного подхода в его высокой специфичности именно для этого насекомого. Следующий этап проекта — сконструировать микроорганизмы для производства этого фермента таким образом, чтобы они синтезировали феромон. Если мы сможем затем найти способ масштабировать этот процесс для коммерческого использования, это станет методом контроля популяций этих насекомых и, будем надеяться, снизит распространение лейшманиоза».