02.09.2018

Скорпионы доставляют мощный, парализующий яд - сложный коктейль из ядовитых пептидов, которые обездвиживают животных на месте. Некоторые из токсинов в этом коктейле наносят ущерб только насекомым, поэтому исследователи используют их для создания безопасного и экологически безопасного пестицида.

Ядовитая фабрика в лаборатории

Ученые из Университета Тель-Авива выделили генетические последовательности для важных нейротоксинов в ядре скорпиона. Они также разработали методы для производства токсичных веществ и борьбы с ними, чтобы ограничить их токсичность у некоторых насекомых или млекопитающих. Два десятилетия назад исследователи поняли, что яд скорпиона является золотым рудником для возможных инсектицидных и терапевтических агентов, что поставило вопрос о том, как использовать их в качестве экологически безопасных агентов против насекомых на фермерских полях или в медицинских расстройствах. Вместо выделения ядовитых составляющих израильского желтого скорпиона, известного как самый ядовитый скорпион в мире, ученые разработали генетические методы для получения и обработки желаемых токсинов в бактериях. Затем они исследовали, как они действуют против насекомых и млекопитающих, прокладывая путь для потенциального использования в сельском хозяйстве. Ученые пошли в этом направлении, потому что попытки вставить определенный ген нейротоксина в растительный геном, надеясь, что растение вырабатывает токсин и убивают заражающих насекомых, потерпели неудачу. В качестве пептида токсин метаболизировался в кишечнике, что, по-видимому, требует, чтобы он сначала был спроектирован так, чтобы он мог проникать в поток крови насекомых, чтобы его влияние на нервную систему.

«Троянский урожай»

Некоторые нейротоксины в скорпионах очень активны в отношении насекомых - листовидных мотыльков, саранчи, мух и жуков, но не оказывают никакого влияния на полезных насекомых, таких как медоносные пчелы или млекопитающих. Исследователи продолжают добиваться эффективного способа доставки того, что может стать новым инсектицидом. Поскольку токсины скорпиона должны быть модифицированы, чтобы проникать в кровоток заражающего насекомого, важно изучить токсины и то, как они взаимодействуют с нервной системой насекомых. Только тогда можно было бы модифицировать их таким образом, чтобы достичь их целевых тканей у насекомых, говорят ученые. Это направление, над которым они сейчас работают. Сельскохозяйственная промышленность уже использует в основном пиретроиды, которые также проникают в насекомых и атакуют их нервные системы, приводя к параличу и смерти. Однако их основным недостатком является отсутствие специфичности и опасности, которую эти соединения представляют для окружающей среды, домашнего скота и людей. Почему бы не использовать мощные природные соединения, которые ядовитые животные развивали в течение миллионов лет эволюции. Ученые развивают науку, чтобы сохранить специфичность для определенных видов насекомых.