![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
progenesКазалось бы, такая на первый взгляд скучная тема, как взаимодействие хозяин-паразит, может буть не менее захватывающей, чем детектив, если хозяин - растение из семейства крестоцветных, а паразит - капустная моль, например.
Итак, на протяжении совместной эволюции растения вырабатывали различные механизмы защиты, а паразиты придумывали, как эти механизмы обойти поэлегантнее. Должна сказать, что и те, и другие замечательно преуспели. Способы защиты растения можно условно поделить на два типа: конститутивный (постоянный) и индуцированный (который активируется в тот момент, когда гусеница впилась зубами в листок). И конститутивные, и индуцированные типы защиты - это тема отдельного разговора, которая включает в себя как изменение поверхности листка так, чтобы гусенице зубами не достать, так и наличие целого ряда химических веществ, которые могуть быть для гусеницы токсичными.
Загибаю пальцы: алкалоиды (никотин, кофеин, морфин, стрихнин, квинин), терпеноиды (лимонен, ментол, камфора, пипен, латекс и резина), стероиды (как производные терпеноидов, такие как витамин Д, гликозиды и сапонины), фенольные соединения (лигнин, канабиоиды, силимарин), производные жирных кислот (токсин цикуты), токсичные белки и цианогенные гликозиды (горчичные масла).
Сегодня поговорим про эти самые гликозиды-предшественники горчичных масел, которые крестоцветные растения придумали использовать в качестве защиты от .
Это целый класс вторичных серо- и азотсодержащих метаболитов, которые с качестве "сахарной" добавки содержат молекулу глюкозы. Именно это вещество придает горький привкус редису, горчице, кресс-салату и пр. Известно около 120 различных типов горчичных гликозидов. Последнее время они попали под прицельное внимание фармацевтов, как антираковое средство. Например, гликозиды брокколи (для фриков: активируют группу ферментов, известных как Phase II-Detoxifiсations-Enzymes)
Итак, как же работает это горчичное масло против гусениц? Кроме этого горчичного гликозида в растении есть отдельные места (вроде как даже отдельные клетки в эпидермисе листьев), которые содержат хитрый фермент мирозиназу. Как только гусеница вгрызлась в листок, горчичный гликозид и мирозиназа встречаются и мирозиназа отщепляет глюкозу. Полученное вещество моментально превращается в целый ряд токсичных соединений типа тиоцианатов. Эта система получила название "горчично-масляной бомбы".
Казалось бы гусеница должна поесть и умереть. Однако очевидно, что некоторые виды вредителей научились обезвреживать эту бомбу. Взгляд ученых пал на капустную белянку, которая явно каким-то образом устойчивая к этой бомбе. Первым делом надо было проследить судьбу глюкозидов в кишечнике гусеницы. Для этого взяли радиоактивно маркированный глюкозид и скормили гусенице наряду с нормальными листочками. Затем начали исследовать какашки методом тонкослойной хроматографии. Оказалось, что исходный радиоактивный гликозид в желудке "переварился", но только до нетоксичных продуктов. Это все наводило на мысль, что в кишечнике гусеницы есть какой-то фермент, который предотвращает образование токсичных продуктов и направляет синтез в сторону нетоксичных соединений.
Забегая наперед скажу, что нашли не только фермент, но и ген, который его кодирует. Казалось, что дело в шляпе. Но как тут один вид кузнечиков Schistocerca gregaria оказался еще хитрее. Кузнечики способны пожирать капустные растения с очень высокими дозами горчичных гликозидов. Оказалось, что они содержат в слюнных железах вещество, способное модифицировать гликозид еще до того, как его начинает щепить мирозиназа. По факту, мирозиназе получается в общем-то нечего делать, потому как она не узнает субстрат (см. рисунок внизу), а кузнечик сыт и доволен. И ему вкусно.
По материалам:THE MYROSINASE–GLUCOSINOLATE SYSTEM IN THE BRASSICACEAE AND ITS ROLE IN HERBIVORE DEFENSE. By Steven J. Rauth
Die Entschärfung der Senföl-Bombe
Итак, на протяжении совместной эволюции растения вырабатывали различные механизмы защиты, а паразиты придумывали, как эти механизмы обойти поэлегантнее. Должна сказать, что и те, и другие замечательно преуспели. Способы защиты растения можно условно поделить на два типа: конститутивный (постоянный) и индуцированный (который активируется в тот момент, когда гусеница впилась зубами в листок). И конститутивные, и индуцированные типы защиты - это тема отдельного разговора, которая включает в себя как изменение поверхности листка так, чтобы гусенице зубами не достать, так и наличие целого ряда химических веществ, которые могуть быть для гусеницы токсичными.
Загибаю пальцы: алкалоиды (никотин, кофеин, морфин, стрихнин, квинин), терпеноиды (лимонен, ментол, камфора, пипен, латекс и резина), стероиды (как производные терпеноидов, такие как витамин Д, гликозиды и сапонины), фенольные соединения (лигнин, канабиоиды, силимарин), производные жирных кислот (токсин цикуты), токсичные белки и цианогенные гликозиды (горчичные масла).
Сегодня поговорим про эти самые гликозиды-предшественники горчичных масел, которые крестоцветные растения придумали использовать в качестве защиты от .
Это целый класс вторичных серо- и азотсодержащих метаболитов, которые с качестве "сахарной" добавки содержат молекулу глюкозы. Именно это вещество придает горький привкус редису, горчице, кресс-салату и пр. Известно около 120 различных типов горчичных гликозидов. Последнее время они попали под прицельное внимание фармацевтов, как антираковое средство. Например, гликозиды брокколи (для фриков: активируют группу ферментов, известных как Phase II-Detoxifiсations-Enzymes)
Итак, как же работает это горчичное масло против гусениц? Кроме этого горчичного гликозида в растении есть отдельные места (вроде как даже отдельные клетки в эпидермисе листьев), которые содержат хитрый фермент мирозиназу. Как только гусеница вгрызлась в листок, горчичный гликозид и мирозиназа встречаются и мирозиназа отщепляет глюкозу. Полученное вещество моментально превращается в целый ряд токсичных соединений типа тиоцианатов. Эта система получила название "горчично-масляной бомбы".
Казалось бы гусеница должна поесть и умереть. Однако очевидно, что некоторые виды вредителей научились обезвреживать эту бомбу. Взгляд ученых пал на капустную белянку, которая явно каким-то образом устойчивая к этой бомбе. Первым делом надо было проследить судьбу глюкозидов в кишечнике гусеницы. Для этого взяли радиоактивно маркированный глюкозид и скормили гусенице наряду с нормальными листочками. Затем начали исследовать какашки методом тонкослойной хроматографии. Оказалось, что исходный радиоактивный гликозид в желудке "переварился", но только до нетоксичных продуктов. Это все наводило на мысль, что в кишечнике гусеницы есть какой-то фермент, который предотвращает образование токсичных продуктов и направляет синтез в сторону нетоксичных соединений.
Забегая наперед скажу, что нашли не только фермент, но и ген, который его кодирует. Казалось, что дело в шляпе. Но как тут один вид кузнечиков Schistocerca gregaria оказался еще хитрее. Кузнечики способны пожирать капустные растения с очень высокими дозами горчичных гликозидов. Оказалось, что они содержат в слюнных железах вещество, способное модифицировать гликозид еще до того, как его начинает щепить мирозиназа. По факту, мирозиназе получается в общем-то нечего делать, потому как она не узнает субстрат (см. рисунок внизу), а кузнечик сыт и доволен. И ему вкусно.
По материалам:THE MYROSINASE–GLUCOSINOLATE SYSTEM IN THE BRASSICACEAE AND ITS ROLE IN HERBIVORE DEFENSE. By Steven J. Rauth
Die Entschärfung der Senföl-Bombe
Tags:
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2007-12-10 02:20 pm (UTC)no subject
Date: 2007-12-10 02:22 pm (UTC)no subject
Date: 2007-12-10 02:55 pm (UTC)...дякую, класно написано :)
...i, зрештою, особисто менi завжди було цiкаво: а на бiса рослинам потрiбнi алкалоiди? Тобто, захист i взагалi несмачно, але... я ще розумiю м'яту чi хiнне дерево: на мiсцi комашок я б таке теж не їла. Але яка радiсть рослинцi з кофеїну? я розумiю, що у великих дозах i чай отруйний, але нафiга все так складно пов'язано? :)))
no subject
Date: 2007-12-10 03:07 pm (UTC)no subject
Date: 2007-12-10 03:54 pm (UTC)no subject
Date: 2007-12-10 02:41 pm (UTC)no subject
Date: 2007-12-10 02:38 pm (UTC)Перепрошую за ліричний відступ.. :)
no subject
Date: 2007-12-10 02:40 pm (UTC)no subject
Date: 2007-12-10 03:08 pm (UTC)no subject
Date: 2007-12-10 03:17 pm (UTC)no subject
Date: 2007-12-10 04:45 pm (UTC)Фигассе скучная. B-)
Я вот просто пёрся:
http://sergeyr.livejournal.com/276271.html