Исследователи обнаружили в почве необычный бактериальный токсин, источник которого уходит корнями в прошлое на 100 миллионов лет. Его вырабатывают бактерии рода Streptomyces — одни из самых распространенных микроорганизмов на Земле. Именно они отвечают за характерный «запах дождя» (мокрой земли), который мы чувствуем после осадков.
За привычным ароматом скрывается сложная химическая «лаборатория». Новое исследование показало: некоторые штаммы этих бактерий способны синтезировать особые белки — так называемые реликтовые инсектицидные токсины (Streptomyces antiquus insecticidal proteins, сокращенно SAIPs), которые помогают им атаковать и заживо «переваривать» насекомых.
Исследование опубликовано в журнале Nature Microbiology.
Убийца насекомых, безопасный для человека
Главная особенность обнаруженного токсина — его высокая избирательность. Он воздействует на специфический белок, присутствующий только у насекомых, и не причиняет вреда человеку или другим млекопитающим. Токсины SAIP структурно сходны с дифтерийным токсином DT, однако опыты на клеточных культурах показали, что для человека и в целом млекопитающих они безопасны. Сравнительный инсектицидный эффект SAIP и DT проверялся на традиционных жертвах подобных исследований — фруктовых мушках Drosophila melanogaster, отдавших свои жизни ради науки.
Ученые пришли к выводу, что такие токсины — древний эволюционный инструмент выживания бактерий. С их помощью микроорганизмы защищаются от конкурентов и получают питательные вещества, разрушая тела насекомых.
От природной войны — к новым технологиям
Открытие может иметь сразу два практических применения. Во-первых, оно открывает путь к созданию более безопасных биопестицидов, которые будут уничтожать вредителей, не затрагивая людей и экосистемы. Во-вторых, такие соединения могут стать основой для разработки новых антибиотиков — особенно актуальных на фоне роста устойчивости бактерий к известным лекарствам.
Интересно, что почвенные микроорганизмы уже давно считаются ценным источником антибиотиков. Исследования показывают, что почва — это сложная «арена» химической борьбы, где бактерии постоянно создают новые молекулы для конкуренции друг с другом.
Почва как скрытая лаборатория планеты
Современные исследования все чаще подчеркивают: почвенные микробы играют ключевую роль в глобальных процессах — от климата до экологии. Они способны разлагать токсичные вещества, участвовать в круговороте углерода и даже влиять на распространение устойчивости к антибиотикам у патогенов человека. Новое открытие подчеркивает: буквально под нашими ногами может находиться огромное количество еще не изученных соединений, способных изменить науку и технологии.
Еще о том, как почвенные микробы тайно управляют будущим Земли, мы разбирались здесь.
Источник: hi-tech.mail.ru