Материал, защищающий жука от его собственного оружия, имеет перспективы применения
Жуки-жужелицы (семейство Carabidae) производят едкие химические вещества, которые они выбрызгивают для защиты от хищников. Соединение, защищающее их тела от этих токсичных веществ, показывает перспективы для использования в биоинженерии или биомедицинских приложениях.
- Семейство Carabidae — одно из самых разнообразных среди насекомых (почти 40 000 видов).
- Их уникальная система пигидиальных желез производит, хранит и выстреливает токсичные химикаты (муравьиная кислота, фенолы, концентрированная перекись водорода H2O2) для защиты от хищников.
Открытие защитного материала
Долгое время состав тканей этих желез оставался загадкой. Используя метод автофлуоресцентной лазерной сканирующей микроскопии, исследователи изучили ткань пигидиальных желез у жужелиц Harpalus pensylvanicus (Пенсильванская жужелица).
- Ключевая находка: Ткани, транспортирующие защитные химикаты, богаты эластомерным белком ресилином.
- Ресилин обеспечивает эластичность механически активным тканям (например, суставам ног блох), но ранее не был известен в железистых системах жуков.
Значение для эволюции и применения
- Для жуков: Ресилин в пигидиальных железах — ключевая инновация и эволюционная адаптация. Он позволяет железам выдерживать стресс от сокращений резервуара и коррозионное воздействие содержащихся в них цитотоксичных химикатов.
- Для биоинженерии: Ресилин обладает необычными
свойствами: непроницаемость, высокая химическая стойкость, гибкость.
- Он является перспективным материалом для барьеров в средах, где необходимо разделять разные химические вещества.
- Имеет сходство с эластином человека и может быть использован в тканевой инженерии для создания новых тканей при дегенеративных заболеваниях или травмах.
Исследование опубликовано 25 февраля в журнале Arthropod Structure & Development.