Bacillus thuringiensis: история успешного применения биоинсектицида

Бактерии Bacillus thuringiensis (Bt) являются патогенами насекомых и уничтожают личинок хозяев с помощью порообразующих инсектицидных белков, известных как токсины Cry и Cyt. Группа токсинов Cry включает по меньшей мере четыре структурно не связанные между собой семейства белков. Экспрессия некоторых токсинов Cry в трансгенных сельскохозяйственных культурах позволила эффективно контролировать насекомых-вредителей и существенно сократить применение химических инсектицидов. Механизм действия трёхдоменного семейства токсинов Cry включает последовательное взаимодействие этих токсинов с несколькими белками средней кишки насекомых, что способствует формированию предпоровой олигомерной структуры и последующей вставке в мембрану. Это приводит к гибели клеток средней кишки насекомых вследствие осмотического шока. В настоящей статье рассматриваются последние достижения в понимании механизма действия этого семейства белков у чешуекрылых, двукрылых и жесткокрылых насекомых. Интересно, что у представителей всех трёх отрядов выявлены сходные белки, связывающие токсины Cry, — кадгерин, аминопептидаза N и щелочная фосфатаза, что указывает на консервативный механизм действия. Также обсуждаются последние данные о реакции насекомых на воздействие токсинов Cry. Наконец, рассматриваются различные препараты на основе Bt, включая трансгенные сельскохозяйственные культуры, применяемые в настоящее время в сельском хозяйстве.