Помидоры и картофель: «холодная война» против насекомых

Удивительно, но томаты и картофель сумели создать настоящее «химическое оружие» против гусениц - фермент, который активизируется в желудке насекомого, разрушая при этом необходимую для роста аминокислоту. Получается, что прожорливые вредители при набитом брюхе буквально умирают от голода.

Как выяснили ученые из Университета Мичигана (США), эти растения из семейства пасленовых дают отпор поедающим их гусеницам. Специалисты Универ-сити (так называют в обиходе мичиганский университет) выяснили, что все растения наделены ферментом треонин дезаминаза 1 (TD1), принимающим участие в обмене веществ. И, что свойственно почти всем ферментам, у него есть изоформы, характерные для различных видов растений: они различаются некоторыми деталями в структуре, по сути, выполняя одну и туже функцию. Картофель и томаты стали использовать этот свой фермент в борьбе с вредителями, синтезируя измененную его разновидность - TD2.

Этот фермент бьёт по гусеницам изнутри. Очутившись в желудке прожорливых насекомых, TD2 разрушает аминокислоту треонин, необходимую вредителям для дальнейшего роста. Таким образом, растения не позволяют гусеницам развиваться, обрекая их на голодное существование.

Интересно, что губительная для гусениц способность фермента активизируется только тогда, когда он попадает в желудок насекомого не иначе, как в виде пережёванного листа. При этом TD2 наделен большей структурной гибкостью, чем иные формы треонин дезаминаз и, что важно, большей стабильностью. Скорее всего, данная разновидность фермента создавалась растениями специально для грозного ответа на агрессию гусениц в «холодной войне» с вредителями.

Ученые не исключают, что ген фермента удвоился в ходе эволюции, а его вторая копия стала основой для развития защитного механизма растений в борьбе между растениями и насекомыми. Теперь, благодаря исследованию, нам стали известны некоторые подробности этой химической войны. По словам Грега Хоу, одного из соавторов работы, теперь у специалистов появилась возможность разработать пестициды «точечного действия», губительно действующие на конкретного вредителя и не затрагивающие при этом других насекомых.