В выделениях морских червей Lineus longissimus обнаружен новый класс нейротоксинов, избирательно действующих на членистоногих. Новое вещество может пригодиться в борьбе с вредителями сельского хозяйства и разных областях биотехнологии. О достижении сообщает научная статья, опубликованная в журнале Scientific Reports командой во главе с Улфом Гёранссоном (Ulf Göransson) из Уппсальского университета.
Какая польза человечеству от изучения разных экзотических тварей? Такой вопрос биологи слышат регулярно. Ответ на него прост: каждое животное – это химическая лаборатория.
Знаменитая технология ПЦР, которая применяется в самых разных областях от диагностики заболеваний до установления отцовства и криминалистики, работает благодаря белкам, выделенным из бактерий, живущих в горячих источниках. Ферменты медуз и других светящихся животных незаменимы в современных генетических исследованиях. Учёные сцепляют нужный ген с "инструкцией" по синтезу испускающего свет белка и сразу же видят, работает нужный участок ДНК или нет: если ткань светится, то ген работает. А есть молекулы, тоже найденные у бактерий, которые реагируют на свет и запускают при освещении цепочку биохимических реакций. Это инструмент такого перспективного направления, как оптогенетика.
Разумеется, не всякая живая тварь одаривает биохимиков чем-нибудь этаким. Но зато каждая такая жемчужина оправдывает и окупает все вскрытые пустые раковины. Не говоря о том, что изучение химического разнообразия живой природы интересно само по себе, даже не имей оно приложений.
На сей раз биологам повезло с экзотическим морским червём. L. longissimus – это самое длинное животное на Земле (55 метров). Команда Гёранссона изучала слизь, которую это существо выделяет в ответ на раздражение. В её составе учёные обнаружили новое семейство токсичных белков. Эти яды авторы назвали α-мермеридами.
Исследовав выделения других видов рода Lineus, учёные обнаружили, что арсенал червей состоит в основном из восьми токсинов этого семейства. Самый распространённый из них получил обозначение α-1. Выяснилось, что он состоит из 31 аминокислотного остатка. С помощью ядерного магнитного резонанса авторы выяснили трёхмерную структуру молекулы.
Испытания показали, что α-1 чрезвычайно опасен для членистоногих. Например, зелёные крабы (Carcinus maenas) умирают уже от дозы в один микрограмм на килограмм массы. Новый токсин также легко убивает рыжих тараканов, мушек-дрозофил и клещей рода Varroa.
При этом опасное вещество "тонко настроено" на особенности нервных клеток членистоногих и совсем не так опасно для других животных и человека. Это открывает путь к его использованию в качестве инсектицида. Впрочем, круг его возможных применений этим не ограничивается.
"Белки морских улиток, змей, пауков и яды скорпионов использовались как лекарства, фармакологические инструменты, а также в области биотехнологии и сельского хозяйства", – объясняет соавтор исследования Йохан Розенгрен (Johan Rosengren) из Квинслендского университета.
Напомним, что "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее писали о том, как ядовитые змеи подарили человечеству орудие борьбы с супербактериями.
