Nọc độc của sâu bướm đuôi dài phát triển độc lập với các loài động vật đã được nghiên cứu trước đây và việc phân tích nọc độc của chúng do đó tạo cơ hội để kiểm tra các mô hình hội tụ và phân kỳ phân tử làm cơ sở cho sự tiến hóa của việc sử dụng nọc độc. Giống như bọ cạp và nhện, các loài limacodid có các peptit của hệ thống miễn dịch được vũ khí hóa để ngăn chặn những kẻ săn mồi tiềm năng. Bài viết hôm nay trong chuyên mục Sinh vật học của chúng tôi sẽ đề cập đến phát hiện chất độc trong sâu bướm Doratifera vulnerans chữa được bệnh.
Table of Contents
Chất độc của sâu bướm Doratifera vulnerans làm thuốc
Các nhà nghiên cứu phát hiện nọc độc của một loài sâu bướm có thể dùng làm thuốc chữa bệnh cho người và kiểm soát dịch bệnh ở động vật. Bướm đêm Doratifera vulnerans có nguồn gốc ở vùng đông nam bang Queensland của Australia, được tìm thấy phổ biến nhất trong Công viên rừng Toohey. Ấu trùng của chúng (sâu bướm) có vẻ ngoài vô cùng ấn tượng và điều đó đã thu hút sự chú ý của Tiến sĩ Andrew Walker từ Viện Khoa học Sinh học Phân tử (IMB) vào năm 2017.
“Tôi tình cờ tìm thấy một mẫu vật Doratifera vulnerans trong lúc thu thập những con bọ sát thủ gần thành phố Toowoomba ở miền nam bang Queensland và lập tức bị mê hoặc bởi đặc điểm sinh học kỳ lạ và nọc độc gây đau đớn của nó”, Walker kể lại.
Các nghiên cứu sau đó của Walker cho thấy độc tố của loài sâu bướm này có cấu trúc phân tử tương tự độc tố được tìm thấy ở nhện, kiến và ong bắp cày. Dọc theo hai bên của sâu bướm là những gai thịt màu xanh lục nhạt, giống như một chiếc váy. Sâu bướm di chuyển như sên vì chân của chúng bị tiêu giảm.
Loài sâu bướm Doratifera vulnerans chứa hơn 150 loài độc tố
Sâu bướm phát triển đến chiều dài khoảng 2 cm. Điều kỳ lạ là nó nhộng trong một cái kén nhỏ hơn nhiều, thường có đường kính khoảng 1 cm. Nhộng được bao bọc trong một cái kén tròn màu nâu. Thường dính vào mặt dưới của thân cây lương thực. “Chúng tôi nhận thấy nọc độc của Doratifera vulnerans. Chủ yếu là peptide với sự phức tạp đáng kinh ngạc. Chứa tới 151 độc tố dựa trên protein từ 59 họ khác nhau”, Walker nhấn mạnh.
Nhóm nghiên cứu đã tổng hợp 13 độc tố và sử dụng chúng. Để chỉ ra con đường tiến hóa độc đáo mà loài sâu bướm này. Đã đi theo để tạo ra nọc độc gây đau. Việc giải trình tự axit amin của mỗi loại độc tố dựa trên protein. Cho phép Walker tạo ra các chất độc peptide trong phòng thí nghiệm. Và kiểm tra chúng theo nhiều cách khác nhau.
Mặc dù các peptit nọc độc có nguồn gốc cecropin này tương tự hơn. Về cấu trúc và phương thức hoạt động với peptit nọc độc của côn trùng cánh màng. Nghiên cứu này cho thấy một hệ thống nọc độc. Với sự kết hợp độc đáo của các đặc điểm. Chưa từng được báo cáo trước đây ở các loài động vật có nọc độc khác. Và cung cấp những hiểu biết sâu sắc về cơ sở chức năng của nọc thuộc họ Limacodidae.
Một số chất độc có khả năng tiêu diệt ký sinh trùng
Một số peptide đã được kiểm chứng là có hiệu lực rất cao. Có khả năng tiêu diệt hiệu quả ký sinh trùng giun tròn ở vật nuôi. Cũng như các mầm bệnh gây hại cho con người. “Nghiên cứu của chúng tôi mở ra một nguồn peptide hoạt tính mới có thể được sử dụng trong y học, công nghệ sinh học và nghiên cứu khoa học. Tuy nhiên, chúng ta cần tìm hiểu thêm về tác dụng của từng chất độc trước khi chúng có thể được sử dụng trên người”, Walker nói thêm.
Công trình nghiên cứu đã được xuất bản trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia – có sự tham gia của IMB. Tổ chức Nghiên cứu Công nghiệp và Khoa học Khối thịnh vượng chung (CSIRO) của Australia. Đại học York của Canada, Đại học Vienna của Áo và Bộ Nông nghiệp và Thực phẩm Mỹ.
