Биоинформатики раскрыли механизм эволюции природных токсинов, воздействующих на насекомых-вредителей
Белковые токсины Cry крайне важны для современного сельского хозяйства, так как служат основой для более чем половины препаратов на мировом рынке биологических средств защиты растений от насекомых-вредителей. Эксперты Санкт-Петербургского государственного университета описали процесс появления новых вариантов этих соединений в ходе эволюции, что позволит более точно прогнозировать их свойства и область применения в сельском хозяйстве и биотехнологии.
Почвенные бактерии вида Bacillus thuringiensis вырабатывают токсины Cry — белки с инсектицидными свойствами, то есть способностью уничтожать вредителей. Во время спорообразования они формируют кристаллы, которые специфично действуют против гусениц, жуков, комаров и других вредителей, но остаются безопасными для людей, теплокровных животных и полезных насекомых, например, пчел. По этой причине их давно применяют в сельском хозяйстве и при создании биопрепаратов, защищающих хозяйственно-ценные растения.
Белок Cry состоит из трех стабильных и автономных функциональных частей — доменов, сочетание которых определяет свойства и круг организмов, которые он поражает. Домены участвуют в распознавании цели, взаимодействии с ней и формировании токсического эффекта. Как отмечают ученые, насекомые со временем адаптируются к существующим биологическим средствам поражения. Поэтому одним из основных двигателей эволюции белков становится обмен…
