Določanje molekularnega mehanizma bioinsekticidnega delovanja novih glivnih lektinov na invazivne škodljivcePraček, Sergej (Avtor) Sepčić, Kristina (Mentor) Sabotič, Jerica (Komentor) lektinžuželkebioinsekticidmolekularni mehanizem delovanjaSvetu naraščajočega prebivalstva sledi potreba po intenzivnem kmetijstvu. Intenzivno kmetijstvo omogoča razvoj visoko specializiranih žuželčjih škodljivcev, kot so na primer koruzni hrošč na koruzi, koloradski hrošč na krompirju in plodova vinska mušica na sadju. Zaradi hitrega pridobivanja odpornosti pri žuželkah se povečuje potreba po insekticidih z novim mehanizmom delovanja. S širokimi presejalnimi testi so bili odkriti trije entomotoksični glivni lektini, ki so specifični za posamezne žuželke; Marasmius oreades aglutinin (MOA) proti koloradskem hrošču (Leptinotarsa decemlineata Say) ter Sclerotinia sclerotiorum aglutinin (SSA) in Agrocybe aegerita galektin (AAG) proti plodovi vinski mušici (Drosophila suzukii). Koruzni hrošč je kljub visoki evolucijski podobnosti s koloradskim hroščem odporen na delovanje lektina MOA. Glavno vprašanje po odkritju toksičnega učinka lektinov je bilo njihovo molekularno delovanje. V sklopu magistrskega dela smo s pomočjo afinitetne kromatografije in masne spektrometrije določili potencialne molekularne tarče lektinov MOA, SSA in AAG v tarčnih organizmih in odkrili potencialen mehanizem odpornosti v koruznem hrošču. Uporaba detekcije z biotiniliranim lektinom po prenosu western se je izkazala za neprimerno pri analizi glikozilacijskega profila tarč lektina MOA. Testi in vivo na tarčnih organizmih z lektini v kombinaciji z enostavnimi inhibitornimi sladkorji in mutanti lektinov so potrdili pomen posameznih regij lektinov za toksičnost. Pokazali smo, da se MOA veže na aminopeptidazo v koloradskem hrošču, medtem ko v koruznem hrošču stik s tarčo verjetno preprečijo mucini. Za tarčo SSA smo potrdili, da gre za glikoprotein, medtem ko vezava glikanov verjetno ni pomembna za toksično delovanje AAG. S pridobitvijo teh rezultatov smo predstavili nov model toksičnosti prehranskih proteinov v koloradskem hrošču in prvič poročamo o zaščitni vlogi mucinov pred entomotoksičnimi proteini pri žuželkah. Poznavanje molekularnih mehanizmov delovanja je pomembno pri razvoju novih bioinsekticidov, saj bo olajšalo nadaljnji razvoj in bolje opredelilo končno uporabo v pridelovalne namene.20242024-09-19 08:16:13Magistrsko delo/naloga162143sl