Ein kleines Zuckermolekül stört die mikrobielle Abwehr von Termiten und macht sie anfälliger für Infektionen, haben amerikanische Forscher herausgefunden. Es blockiert GNBP genannte Proteine, mit deren Hilfe die Insekten krankmachende Organismen erkennen können. Solch ein Molekül könnte zur Schädlingsbekämpfung eingesetzt werden, in dem es in Baumaterialien und Pflanzen eingebaut wird, erklären die Forscher um Mark Bulmer von der Northeastern University in Boston. Termiten können riesige Ernteverluste und Schäden an Gebäuden anrichten, die die Weltwirtschaft jedes Jahr Milliarden von Dollar kosten.
Die untersuchten Proteine, GNBPs genannt, erkennen individuell ganz bestimmte Gruppen von krankmachenden Organismen und lösen im Organismus der Insekten Abwehrreaktionen aus. GNBPs haben Ähnlichkeit zu Proteinen, die für die Verdauung von Glukanen wichtig sind ? dies sind aus einzelnen Zuckermolekülen zusammengebaute Stärkemoleküle. Sie sind Bestandteil der Zellwände von Pilzen, Bakterien und Pflanzen und dienen Insekten wie auch anderen Tieren als Signalmoleküle zur Erkennung krankmachender Organismen.
Bisher glaubte man, dass GNBPs die verdauende Wirkung verloren hätten und nur noch als Erkennungsmoleküle dienten. Bereits in einer früheren Studie konnten Bulmer und seine Kollegen zeigen, dass die Proteine auch in ihrer heutigen Form Glukane abbauen können und somit Feinde nicht nur erkennen, sondern auch vernichten können. So fanden die Forscher GNBPs nicht nur in den Termiten selbst, sondern auch in deren Nestmaterial. Ins Nest eingebaute GNBPs waren möglicherweise ein wichtiger Faktor in der Entwicklung von sozialen Insektengemeinschaften, die hoch entwickelte Nestbautechniken haben.
Diese Ergebnisse veranlassten die Forscher, nach einem Stoff zu suchen, der möglichst spezifisch nur die verdauende Wirkung dieses Proteins blockiert ? mit dem Ziel, ein Mittel zur Schädlingsbekämpfung zu finden. Das Molekül sollte klein sein, möglichst spezifisch und es sollte Glukan imitieren. Ein leicht abgeändertes, natürlich vorkommendes Glukosemolekül namens D-Sigma-Glukonolakton zeigte schnell den erwünschten Effekt. In Pflanzen oder in Baumaterialien eingebaut könnte das ungiftige und leichtabbaubare Molekül tatsächlich künftig eine Alternative zu Pestiziden sein.
Mark Bulmer (Northeastern University in Boston) et al.: PNAS, doi: 10.1073/pnas.0904063106 ddp/wissenschaft.de Stefanie Strauch
