Бактерия "боррелия" убивает только самцов мотыльков и бабочек

Сусуму Кацума и его коллеги из Токийского университета объявили, что им удалось выяснить, как бактерия "боррелия", которая живет в клетках насекомых, убивает только самцов мотыльков и бабочек. Бактериальный белок действует на белки, необходимые для самцов мотыльков и бабочек, и разрушает их, не давая самцам выжить. Исследование может привести к разработке методов сексуальных манипуляций для получения только самок у шелкопрядов и других насекомых, а также к новым экспериментальным методам уничтожения специфических белков.

Боррелия - это маленькая бактерия, которая широко заражает более половины насекомых и живет симбиотически в клетках. Как и митохондрии в клетке, она передается от самки только следующему поколению потомства. У некоторых борбациев есть хитроумная стратегия выживания - убивать самцов, чтобы увеличить число зараженных самок, но механизм "убийства самцов" еще не изучен.

Бактерия "Borbachia", заражающая культивируемые клетки тутовой моли (красный - Borbachia, зеленый - ядро клетки) = любезно предоставлено Норико Мацуда, постдокторантом.

У масличной моли и ее союзников, которые являются основными вредителями кукурузы, самцы, зараженные борбахией, погибают на стадии яйца или личинки. Профессор Кацума и его коллеги разработали экспериментальный метод, позволяющий воспроизвести гибель самцов in vitro, используя культивированные клетки масличного рапсового мотылька. В инфицированных клетках белок Masc, необходимый для самцов, не увеличивается, что не позволяет клеткам превращаться в самцов.

Белок Borbaquia, действующий на Masc, был идентифицирован и назван "Оскар", что также означает "охота на самца". Используя искусственный интеллект (ИИ) для изучения трехмерной структуры белка, было предсказано, что Oscar свернется вокруг Masc, как змея, и уничтожит его. На самом деле, когда Оскар был сверхэкспрессирован в яйцах масличной моли, около половины самцов погибли на стадии яйца, и все они погибли, не достигнув взрослого состояния. У тутового шелкопряда все самцы также погибли на стадии яйца.

Эксперименты in vitro также показали, что Oscar вмешивается в функцию Masc у целого ряда насекомых-бабочек, а не только у златоглазки и шелкопряда. Оскар имеет странную структуру, в которой повторяется ряд специфических аминокислотных последовательностей. В будущем они намерены выяснить механизм, с помощью которого он специфически связывается только с Masc. Это может привести к созданию метода нацеливания и уничтожения конкретных белков.