Termitele kamikaze din Guyana Franceză au dezvoltat un mecanism de apărare unic: transportă „rucsacuri” pline cu un lichid toxic pe care îl pot declanșa pentru a exploda, otrăvindu-și inamicii 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, potrivit Live Science.
În 2012, cercetătorii au descoperit că termitele lucrătoare Neocapritermes taracua mai în vârstă sunt înarmate cu rucsacuri cu pete albastre care explodează atunci când sunt amenințate.
Muncitoarele N. taracua au o pereche de glande specializate în abdomen care secretă treptat enzima lacoză albastră BP76 în buzunarele de pe spate. Pe măsură ce îmbătrânesc, termitele acumulează „rucsacuri” pline cu aceste cristale albastre, care conțin cupru.
Citește și
Atunci când se confruntă cu o amenințare, lucrătorii în vârstă își rup corpul, amestecând enzima cu secrețiile relativ benigne produse în glandele salivare. Rezultatul este un lichid lipicios, bogat în benzochinone foarte otrăvitoare care pot imobiliza sau ucide prădătorii.
Cu toate acestea, cercetătorii au fost nedumeriți de modul în care BP76 ar putea rămâne în stare solidă, depozitat pe spatele termitelor, rămânând în același timp pregătit pentru o reacție instantanee la rupere.
Noul studiu, publicat pe 15 august în revista Structure, a rezolvat misterul prin furnizarea primei structuri cristaline de înaltă rezoluție a acestei enzime.
„Structura tridimensională a enzimei arată că BP76 utilizează o varietate de strategii de stabilizare”, a declarat într-un comunicat autorul principal al studiului, Jana Škerlová, cercetător la Institutul de Chimie Organică și Biochimie al Academiei Cehe de Științe.
Termitele mai în vârstă pot rămâne să apere colonia, în loc să caute hrană
Enzima este strâns pliată, la fel ca o bucată de hârtie pliată într-o formă compactă, ceea ce o ajută să reziste degradării în timp. Un alt strat de protecție provine de la moleculele de zahăr care sunt atașate de proteină, formând un scut protector care o stabilizează și mai mult.
Una dintre cele mai interesante caracteristici ale BP76 este o legătură chimică rară și neobișnuit de puternică între doi aminoacizi, lizina și cisteina, în apropierea locului activ al enzimei. Cercetătorii au descoperit că această legătură nu se găsește în mod obișnuit în enzime și joacă un rol crucial în menținerea structurii BP76, în special atunci când enzima este stocată sub formă solidă pe spatele termitelor.
Citește și
Această legătură acționează ca un mecanism special de blocare, asigurându-se că enzima își păstrează forma și rămâne pe deplin funcțională, gata să fie utilizată într-o clipă, atunci când termita trebuie să își apere colonia.
„La fel cum cunoștințele despre componentele individuale ale unui instrument aruncă lumină asupra modului în care acesta funcționează, cunoașterea structurii tridimensionale a unei molecule ne ajută să înțelegem un proces biologic”, a declarat Pavlína Řezáčová, coautor al studiului și biolog structural la Academia Cehă de Științe.
Capacitatea termitelor de a stoca și acumula în mod stabil această enzimă pe măsură ce îmbătrânesc este esențială pentru protejarea coloniei. Cercetările anterioare au teoretizat că, deoarece mandibulele termitelor se tocesc în timp, termitele mai bătrâne nu sunt la fel de eficiente în căutarea hranei sau în menținerea cuibului ca lucrătoarele mai tinere.
Cu rucsacurile lor care explodează, lucrătoarele mai în vârstă se pot specializa, în schimb, în furnizarea unui ultim act letal pentru apărarea coloniei.
