una termita Neocapritermes taracua . (Crédito de la imagen: Dr. Aleš Buček)
Las obreras de N. taracua tienen un par de glándulas especializadas en el abdomen que secretan gradualmente la enzima lacasa azul BP76 en bolsas en la espalda. A medida que envejecen, las termitas acumulan «mochilas» llenas de estos cristales azules que contienen cobre.
Cuando se enfrentan a una amenaza, las obreras envejecidas rompen sus cuerpos y mezclan la enzima con secreciones relativamente benignas producidas en sus glándulas salivales. El resultado es un líquido pegajoso, rico en benzoquinonas altamente venenosas que pueden inmovilizar o matar a los depredadores.
Sin embargo, los investigadores estaban desconcertados por cómo el BP76 podía permanecer en estado sólido almacenado en las espaldas de las termitas y al mismo tiempo estar preparado para una reacción instantánea en caso de ruptura.
El nuevo estudio, publicado el 15 de agosto en la revista Structure , resolvió el misterio al proporcionar la primera estructura cristalina de alta resolución de esta enzima.
«La estructura tridimensional de la enzima revela que BP76 emplea una variedad de estrategias de estabilización», dijo en un comunicado la autora principal del estudio , Jana Škerlová, investigadora del Instituto de Química Orgánica y Bioquímica de la Academia Checa de Ciencias .
La enzima está plegada de forma compacta, como si se doblara un trozo de papel, lo que la ayuda a resistir la degradación con el tiempo. Otra capa de protección proviene de moléculas de azúcar que están unidas a la proteína, formando un escudo protector que la estabiliza aún más.
Una de las características más intrigantes de BP76 es un enlace químico inusualmente fuerte y poco común entre dos aminoácidos, lisina y cisteína, cerca del sitio activo de la enzima. Este enlace no se encuentra comúnmente en las enzimas y desempeña un papel crucial en el mantenimiento de la estructura de BP76, especialmente cuando la enzima se almacena como un sólido en la espalda de la termita, descubrieron los investigadores.
Este enlace actúa como un mecanismo de bloqueo especial, garantizando que la enzima conserve su forma y permanezca completamente funcional, lista para ser utilizada en un instante cuando la termita necesite defender su colonia.
«Así como el conocimiento sobre los componentes individuales de un instrumento arroja luz sobre cómo funciona, conocer la estructura tridimensional de una molécula nos ayuda a comprender un proceso biológico», dijo en el comunicado la coautora del estudio Pavlína Řezáčová , bióloga estructural de la Academia Checa de Ciencias.
La capacidad de las termitas de almacenar y acumular de forma estable esta enzima a medida que envejecen es fundamental para proteger la colonia. Investigaciones anteriores plantearon la teoría de que, debido a que las mandíbulas de las termitas se desgastan con el tiempo, las termitas más viejas pueden no ser tan eficaces en la búsqueda de alimento o el mantenimiento del nido como las obreras más jóvenes.
Con sus mochilas explosivas, las obreras mayores pueden especializarse en proporcionar un acto final y mortal para defender la colonia.
https://www.livescience.com/animals/insects/kamikaze-termites-blow-themselves-up-with-explosive-rucksacks-and-scientists-just-figured-out-how