Синие брюшки насекомых могут помочь в борьбе с позеленением цитрусовых

Исследуя потенциальное "ахиллесово пято" насекомого, распространяющего бактерию, вызывающую позеленение цитрусовых, учёные обнаружили белок, окрашивающий их брюшко в синий цвет. Этот белок может влиять на эффективность распространения патогена.

Азиатские цитрусовые листоблошки с синими брюшками имеют высокий уровень белка-переносчика кислорода — гемоцианина, который обычно встречается в крови ракообразных и моллюсков. При заражении бактерией, вызывающей позеленение, листоблошки увеличивают выработку этого белка. Мишель Силия и её команда предполагают, что гемоцианин может участвовать в попытке насекомого противостоять инфекции. Результаты опубликованы в Royal Society Open Science.

Болезнь позеленения цитрусовых, вызываемая бактерией Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) и распространяемая азиатской цитрусовой листоблошкой, наносит разрушительный ущерб цитрусовой индустрии Флориды.

Учёные из лаборатории Силия совместно с коллегами из Университета Вашингтона и USDA ARS исследовали ключевые белковые взаимодействия, необходимые для передачи CLas. Они сравнили уровни экспрессии белков у нимф и взрослых особей. Исследование показало, что взрослые особи, по-видимому, демонстрируют лучший иммунный ответ на CLas по сравнению с нимфами. Это может объяснять, почему для эффективной передачи бактерии во взрослом возрасте листоблошки должны заразиться ею на стадии нимфы.

Одним из наиболее высокоэкспрессируемых белков у взрослых листоблошек, заражённых CLas, оказался гемоцианин. Ранее его не обнаруживали в этой группе насекомых. Исследователи показали, что уровень гемоцианина в теле листоблошки также влияет на её окраску, создавая три разных "цветовых морфа": синий, серый и жёлтый.

Было установлено, что гемоцианин взаимодействует с белком CLas, участвующим в ключевом микробном метаболическом пути — ацетил-КоА пути. Ранее эту биохимическую реакцию уже рассматривали как мишень для разработки антибиотиков. Учёные предполагают, что увеличение выработки гемоцианина и синяя окраска брюшка могут быть свидетельством иммунного ответа на инфекцию CLas.

"Это исследование позволяет, глядя на популяцию насекомых, судить об иммунной системе особи на основе её цвета. Это может стать полезной частью мониторинга в садах", — говорит Джон Рамзи, первый автор исследования.

В дальнейшем группа планирует проверить, различается ли способность разных цветовых морфов распространять бактерию CLas. Результаты помогут разработать новые стратегии борьбы с болезнью, например, предотвращающие передачу бактерии или запускающие иммунный ответ против неё.

Такой подход, направленный на блокировку передачи бактерии, а не на уничтожение переносчика, может обеспечить более долгосрочное решение, поскольку не создаёт давления для выработки устойчивости у насекомых, что часто происходит при использовании пестицидов.