
Termitele kamikaze din Guyana Franceză au dezvoltat un mecanism unic de apărare – purtând „rucsacuri” pline cu un lichid toxic pe care îl pot declanșa să explodeze, otrăvindu-și dușmanii în acest proces. Acum, oamenii de știință au rezolvat misterul modului în care aceste rucsacuri mortale pot fi transportate în siguranță și apoi detonate la cerere.
În 2012, cercetătorii au descoperit că mai în vârstă Neocapritermes taracua Termitele lucrătoare sunt înarmate cu rucsacuri cu pete albastre care explodează atunci când sunt amenințate.
The N. taracua lucrătorii au o pereche specializată de glande în abdomen care secretă treptat enzima lacaza albastră BP76 în buzunarele de pe spate. Pe măsură ce îmbătrânesc, termitele acumulează „rucsacuri” pline cu aceste cristale albastre, care conțin cupru.
Când se confruntă cu o amenințare, lucrătorii în vârstă își rup corpul, amestecând enzima cu secreții relativ benigne produse în glandele lor salivare. Rezultatul este un lichid lipicios, bogat în benzochinone extrem de otrăvitoare, care poate imobiliza sau ucide prădătorii.
Cu toate acestea, cercetătorii au fost nedumeriți de modul în care BP76 ar putea rămâne într-o stare solidă stocat pe spatele termitelor, rămânând în același timp pregătit pentru o reacție instantanee la ruptură.
Noul studiu, publicat pe 15 august în jurnal Structuraa rezolvat misterul furnizând prima structură cristalină de înaltă rezoluție a acestei enzime.
„Structura tridimensională a enzimei dezvăluie că BP76 folosește o varietate de strategii de stabilizare”, autorul principal al studiului. Jana Škerlová, cercetător la Institutul de Chimie Organică și Biochimie al Academiei Cehe de Științe, a spus într-o declarație.
Termitele Kamikaze folosesc o enzimă specială. Secretele sale au fost descoperite de oamenii de știință IOCB Praga – YouTube
Enzima este pliată strâns, la fel ca plierea unei bucăți de hârtie într-o formă compactă, ceea ce o ajută să reziste degradării în timp. Un alt strat de protecție vine din moleculele de zahăr care sunt atașate de proteină, formând un scut protector care o stabilizează și mai mult.
Înrudit: Oamenii de știință au descoperit cele mai vechi movile de termite de pe Pământ – și au 34.000 de ani
Una dintre cele mai interesante caracteristici ale BP76 este o legătură chimică rară și neobișnuit de puternică între doi aminoacizi, lizină și cisteină, lângă locul activ al enzimei. Această legătură nu se găsește în mod obișnuit în enzime și joacă un rol crucial în menținerea structurii BP76, mai ales atunci când enzima este stocată ca solid pe spatele termitei, au descoperit cercetătorii.
Această legătură acționează ca un mecanism special de blocare, asigurând că enzima își păstrează forma și rămâne pe deplin funcțională, gata să fie desfășurată într-o clipă când termita trebuie să-și apere colonia.
„Așa cum cunoștințele despre componentele individuale ale unui instrument aruncă lumină asupra modului în care funcționează, cunoașterea structurii tridimensionale a unei molecule ne ajută să înțelegem un proces biologic”, coautor al studiului. Pavlína Řezáčováun biolog structural la Academia Cehă de Științe, a declarat în declarație.
Capacitatea termitelor de a stoca și acumula stabil această enzimă pe măsură ce îmbătrânesc este esențială pentru a proteja colonia. Cercetări anterioare a teoretizat că, deoarece mandibulele termitelor se plictisesc în timp, termitele mai bătrâne ar putea să nu fie la fel de eficiente la hrana sau întreținerea cuibului ca muncitorii mai tineri.
Cu rucsacii lor care explodează, muncitorii mai în vârstă se pot specializa în oferirea unui act final, mortal, pentru a apăra colonia.