Вопреки представлению о том, что защитные яды животных просты по составу, гусеницы пятнистого мотылька Doratifera weakrans производят очень сложный яд. Он содержит 151 токсин, охватывающий 59 семейств, большинство из которых являются пептидами.
Как и у всех представителей рода Doratifera, большие шипы на тельце гусеницы втягиваются в состоянии покоя и выворачиваются наружу, когда животное потревожено. Биологи считают, что такое поведение служит для экономии яда, выделяющегося из шипов, предотвращая его частое использование.
«Многие гусеницы производят яды, вызывающие боль, и развили биологическую защиту, такую как раздражающие волоски, токсины, которые делают их ядовитыми при употреблении в пищу, пятна, имитирующие глаза змеи, или шипы, которые выделяют жидкий яд», – Эндрю Уокер, ведущий автор исследования.
Чтобы получить целостную картину ядовитой системы видов Doratifera, Уокер и его коллеги использовали различные технологии визуализации, транскриптомные, протеомные и функциональные методы. Исследователи обнаружили, что у гусениц есть ядовитые токсины, молекулярная структура которых похожа на те, которые вырабатываются пауками, осами, пчелами и муравьями.
Они также открыли источник биоактивных пептидов, которые могут найти применение в медицине, биотехнологии или в качестве научных инструментов.
«Мы обнаружили, что яд в основном состоит из пептидов и демонстрирует потрясающую сложность, он содержит 151 различный токсин на основе белка из 59 различных семейств», — говорит Уокер.
Затем ученые синтезировали 13 пептидных токсинов и использовали их, чтобы показать уникальную эволюционную траекторию, по которой двигались эти мотыльки, чтобы вырабатывать столь сложный яд.
«Теперь мы знаем аминокислотные последовательности или схемы каждого токсина на основе белка. Это позволит нам производить токсины и тестировать их различными способами», – Эндрю Уокер.
Некоторые пептиды показывают очень высокую эффективность, с потенциалом эффективного уничтожения нематодных паразитов, вредных для домашнего скота, а также болезнетворных патогенов.
По словам исследователей, их работа открывает новый источник биоактивных пептидов, которые могут быть использованы в медицине, благодаря способности влиять на биологические процессы и укреплять здоровье.
