Смертельный скорпион — источник безопасного пестицида

Скорпионы производят мощный парализующий яд — сложную смесь ядовитых пептидов, мгновенно обездвиживающих жертву. Некоторые из этих токсинов поражают только насекомых, что и побудило исследователя из Тель-Авивского университета использовать их для создания безопасного и экологичного пестицида.

Профессор Майкл Гуревиц из Департамента наук о растениях выделил генетические последовательности важных нейротоксинов из яда скорпиона. Он также разработал методы производства и модификации токсинов, чтобы ограничить их токсичность для определённых насекомых или млекопитающих.

В своём исследовании токсинов и эволюции их генов он недавно опубликовал статью в журнале Molecular Biology and Evolution, показывающую, как компьютерный анализ на уровне генной последовательности помогает понять, как управлять активностью токсина.

Фабрика яда в лаборатории

Вместо выделения компонентов яда израильского жёлтого скорпиона (одного из самых ядовитых в мире) профессор Гуревиц разработал генетические методы для производства и модификации нужных токсинов в бактериях. Затем он исследовал их действие на насекомых и млекопитающих, открывая путь для потенциального использования в сельском хозяйстве.

Это направление было выбрано после неудачной попытки вставить ген определённого нейротоксина в геном растения в надежде, что оно само будет производить токсин против насекомых-вредителей. Как пептид, токсин метаболизировался в кишечнике насекомых, что, по-видимому, требует его предварительной модификации для способности проникать в кровоток и воздействовать на нервную систему.

Профессор Гуревиц отмечает, что некоторые нейротоксины скорпиона высокоактивны против насекомых (листогрызущих молей, саранчи, мух и жуков), но не действуют на полезных насекомых, таких как медоносные пчёлы, или на млекопитающих, включая человека. Он продолжает искать эффективный способ доставки того, что может стать новым инсектицидом.

«Троянская культура», скрывающая смертельный яд

Поскольку токсины скорпиона необходимо модифицировать для проникновения в кровоток насекомого-вредителя, важно изучать их и механизм взаимодействия с нервной системой. Только тогда можно будет изменить их так, чтобы они достигали целевых тканей у насекомых. Над этим профессор и работает сейчас.

Сельское хозяйство уже использует в основном пиретроиды, которые также проникают в насекомых и атакуют их нервную систему, вызывая паралич и смерть. Однако их главный недостаток — отсутствие специфичности и опасность, которую эти соединения представляют для окружающей среды, скота и людей.

Профессор Гуревиц, считающийся одним из пионеров в этой области, продолжает развивать науку, чтобы научиться использовать мощные природные соединения, созданные ядовитыми животными за миллионы лет эволюции, и производить агенты, имитирующие их эффект, но сохраняющие специфичность к определённым видам насекомых.