Røntgenbilleder afslører indsigt i en naturlig myggedræbende forbindelse

Mange af de kemikalier, der bruges til at afskrække eller eliminere sygdomsbærende myg, kan forurene økosystemer og drive udviklingen af ​​endnu mere problematiske, insekticidresistente arter-men heldigvis vi kan snart få bedre muligheder.

Forskere opdagede tidligere, at en stamme af naturligt forekommende bakterier kaldet Bacillus thuringiensis israelensis (Bti) producerer flere forbindelser, der dræber myggelarver, alligevel er ufarlige for de fleste andre organismer. Disse forbindelser findes i krystalform inde i bakterierne, og når mikroberne spises af en larve, den høje pH og fordøjelsesenzymer i deres tarm får krystallerne til at opløses og omarrangeres til molekyler, der perforerer larvens tarmcellemembraner, dræber hurtigt insektet.

Nu, ny forskning ledet af Grenoble Alpes University og offentliggjort i Naturkommunikation har afsløret atomstrukturen i den mest potente Bti -krystal og hjulpet med at forklare den mekanisme, hvormed det transformerede toksin skæres gennem mygcellemembraner.

"Disse resultater hjælper med at forklare forskelle i toksicitet, selv ved at ændre et enkelt atom. Dette åbner døren til det rationelle design af toksiner, der er sikre og effektive, til bekæmpelse af specifikke mygarter eller sygdomsmål "sagde Nicholas Sauter, en seniorforsker i Berkeley Labs Molecular Biophysics and Integrated Bioimaging (MBIB) Division og en af ​​papirets forfattere.

Sauter og to andre MBIB-medforfattere brugte deres computerkompetence til at behandle de strukturelle data indsamlet ved metoden til røntgenkrystallografi, som blev udført på SLAC National Accelerator Laboratory's Linear Coherent Light Source (LCLS). "Røntgenlaser lyskilder som LCLS er den eneste teknologi, der er i stand til at generere stråler, der er fokuseret nok til at undersøge de små Bti-krystaller, "tilføjede Sauter." Indsamling og fortolkning af disse komplekse data involverede forskere fra 10 institutioner - det er et godt eksempel på et 'big science' samarbejde. "