Το βιολογικό μυστικό των τερμιτών καμικάζι, που αυτοανατινάζονται όταν απειλούνται

Τώρα, οι επιστήμονες έλυσαν το μυστήριο του πώς αυτά τα θανατηφόρα «σακίδια» μπορούν να μεταφέρονται με ασφάλεια και στη συνέχεια να πυροδοτούνται κατά παραγγελία.

Το 2012, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι μεγαλύτεροι σε ηλικία τερμίτες εργάτες Neocapritermes taracua είναι οπλισμένοι με «σακίδια» που φέρουν μπλε στίγματα και τα οποία εκρήγνυνται υπό απειλή, αναφέρει το Live Science.

Οι εργάτες N. taracua διαθέτουν ένα εξειδικευμένο ζεύγος αδένων στην κοιλιά τους που εκκρίνουν σταδιακά το ένζυμο μπλε λακκάση BP76 σε θύλακες στην πλάτη τους. Καθώς μεγαλώνουν, οι τερμίτες συσσωρεύουν «σακίδια» γεμάτα με αυτούς τους μπλε, τοξικούς, χαλκούχους κρυστάλλους.

Όταν έρχονται αντιμέτωποι με μια απειλή, οι μεγαλύτεροι εργάτες διαρρηγνύουν τα σώματά τους, αναμειγνύοντας το ένζυμο με εκκρίσεις που παράγονται στους σιελογόνους αδένες τους. Το αποτέλεσμα είναι ένα κολλώδες υγρό, πλούσιο σε εξαιρετικά δηλητηριώδεις βενζοκινόνες που μπορούν να ακινητοποιήσουν ή να σκοτώσουν τον εχθρό.

Ωστόσο, οι ερευνητές προβληματίζονταν γύρω από το πώς το BP76 μπορούσε να παραμείνει αποθηκευμένο σε στερεή κατάσταση στην πλάτη των τερμιτών, ενώ παράλληλα θα ήταν έτοιμο για άμεση αντίδραση κατά τη ρήξη.

Αναλύοντας το «εκρηκτικό» ένζυμο

Η νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Structure, έλυσε το μυστήριο παρέχοντας την πρώτη κρυσταλλική δομή υψηλής ανάλυσης αυτού του ενζύμου.

«Η τρισδιάστατη δομή του ενζύμου αποκαλύπτει ότι το BP76 χρησιμοποιεί μια ποικιλία στρατηγικών σταθεροποίησης», αναφέρει σε δήλωσή της η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Jana Škerlová, ερευνήτρια στο Ινστιτούτο Οργανικής Χημείας και Βιοχημείας της Τσεχικής Ακαδημίας Επιστημών.

Το ένζυμο είναι σφιχτά διπλωμένο, γεγονός που το βοηθά να αντιστέκεται στην αποδόμηση με την πάροδο του χρόνου. Ένα άλλο στρώμα προστασίας προέρχεται από μόρια σακχάρου που συνδέονται με την πρωτεΐνη, σχηματίζοντας μια προστατευτική ασπίδα που την σταθεροποιεί περαιτέρω.

Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά του BP76 είναι ένας σπάνιος και ασυνήθιστα ισχυρός χημικός δεσμός μεταξύ δύο αμινοξέων, της λυσίνης και της κυστεΐνης, κοντά στο ενεργό κέντρο του ενζύμου. Αυτός ο δεσμός δεν συναντάται συνήθως σε ένζυμα και παίζει κρίσιμο ρόλο στη διατήρηση της δομής του BP76, ειδικά όταν το ένζυμο αποθηκεύεται ως στερεό στην πλάτη του τερμίτη, διαπίστωσαν οι ερευνητές.

Ο δεσμός αυτός λειτουργεί σαν ένας ειδικός μηχανισμός ασφαλείας, εξασφαλίζοντας ότι το ένζυμο διατηρεί το σχήμα του και παραμένει πλήρως λειτουργικό, έτοιμο να απελευθερωθεί στιγμιαία, όταν ο τερμίτης πρέπει να υπερασπιστεί την αποικία του.