Специјална храна Како матичниот млеч ја претвора пчелата во кралица - ДЕР Шпигел
Кралица пчела и работници: исти гени, различни карактеристики
Фото: Питер Штефен/dpa
Се чини дека кралицата пчела и нејзините работници немаат многу заедничко. Додека работниците се активни и прилично интелигентни и вешто се движат низ својата околина за да најдат храна за колонијата, една привилегија е резервирана само за кралицата: репродукција. Може да произведе до 2000 јајца на ден. Од друга страна, целиот свој живот го поминува во пчеларска кошница без никогаш да бара цвет. Таа е исто така поголема и потрајна од нејзините вредни теми.
Генетскиот состав и на пчеларниците е идентичен - изненадува тоа што кралицата и работничката можат да бидат толку различни по форма и однесување. Тим германски и австралиски истражувачи сега подетално го разгледаа геномот на пчелите и побараа хемиски промени во генетскиот материјал што вклучуваат или исклучуваат одделни гени. Ова поле на истражување се нарекува епигенетика.
Биолозите веќе долго време се согласија дека еден од клучевите за овој нерамномерен развој на пчелите е храната што ја добиваат како ларви. Само идните кралици се хранат со извонредниот сок наречен матичен млеч низ целата фаза на ларва до зрелоста. Од друга страна, работниците само на почетокот ја примаат оваа моќна храна, но подоцна добиваат само едноставна мешавина од полен и нектар. Досега беше јасно дека матичниот млеч има различни епигенетски ефекти. Кои процеси точно ја активираат исхраната во телата на пчелите, досега остана нејасно.
Како што известуваат истражувачите во специјализираното списание „PLoS Biology“, ДНК на пчелите всушност се менува хемиски на различен начин во зависност од храната. Во оваа таканаречена метилација, молекулите се додаваат во одредени точки од низата - самиот генетски код не се менува. „Ова обележување е еден вид фино подесување на гените“, објаснува Ришард Малешка од Австралискиот национален универзитет во Канбера. Во зависност од тоа на кој генски регион е прикачена метилна молекула, одредени карактеристики се разликуваат поинаку.
Различни обрасци на генетските карти
Со цел подетално да ги анализираат хемиските промени, Малешка и неговите германски колеги од германскиот центар за истражување на рак го разделија таканаречениот метилом на пчелите: Тие создадоа мапа на генетскиот материјал што покажува точно каде се наоѓаат метил групите. Потоа тие ги споредиле мапите за метилација на матиците и работниците и откриле вкупно над 550 гени кои покажале различни модели на метилација. Повеќето од овие гени играат улога во важните функции на клетките или имаат влијание врз однесувањето на инсектите.
"Со нашата студија можеме да покажеме како околината е директно поврзана со ДНК преку исхраната. Влијанијата врз животната средина можат привремено да го модифицираат генетскиот хардвер", вели Малешка. „Овие резултати се далекусежни, бидејќи ензимите кои го модифицираат геномот на пчелите се исти како оние што ја обележуваат ДНК во човечкиот мозок.
Коавторот Франк Лико е особено заинтересиран за овој последен аспект, тој е на чело на одделот за епигенетика во ДКФЗ Хајделберг. „Во принцип, може да се замисли дека влијанијата врз животната средина и исхраната имаат влијание врз изгледот на луѓето и дека овие ефекти се со посредство на разликите во ДНК метилацијата.
Сепак, Лико предупредува од лажните очекувања, „пчелата мед е секако најекстремниот пример во овој контекст, заклучоците во никој случај не можат да се пренесат на луѓето 1: 1“.
Но, клетките на ракот се исто така пример за епигенетско расцепување на изгледот. Сите клетки во организмот имаат ист геном, но или нормално ткиво или тумор може да се развие од нив. Можеби создавањето на метилом кај луѓето наскоро би можело да стане релевантно за дијагностицирање на карцином. Досега, напорот е сè уште преголем, бидејќи човечкиот геном е десет пати поголем од оној на пчелите.