Раскрыт рецепт «долгой и счастливой жизни» пчеломаток. Их отличие от
рабочих пчёл кроется вовсе не в генетике, а в составе пчелиного молочка,
которым царицы питаются всю жизнь. Один из белковых компонентов молочка
увеличивает размер пчелы, повышает продуктивность и обеспечивает долгие
лета.
Кастовая структура пчелиного улья знакома всем: есть
матка-«королева», есть пчёлы-няньки, пчёлы-рабочие (ульевые и лётные),
трутни. Пчела-матка отличается от своих «подданных» радикально: она в
два раза больше и по размеру, и по весу, и живёт в 40 раз дольше
(несколько лет, а не несколько недель). При этом рабочие пчёлы и матки
не имеют генетических различий.
Причина такой выделенности маток — маточное молочко,
которое составляет её единственную пищу. Это особый секрет головных
желёз рабочих пчёл-нянек, доглядывающих за яйцами и личинками. Этот же
секрет, к слову, помогает и самим нянькам выглядеть внушительнее: в
среднем они на 42% больше и на 60% тяжелее прочих пчёл (кроме,
разумеется, королевы). Маточное молочко получают и личинки рабочих пчёл,
но только до трёхдневного возраста.
Замечательные свойства пчелиного маточного молочка известны давно;
ещё древние египтяне пользовались им в косметических целях. Постепенно
накопились данные о его чудодейственном влиянии на весь человеческий
организм: молочко побеждает усталость, бессонницу, повышенную
тревожность, гепатит, импотенцию и т. д. Сейчас, если верить рекламе,
каждый второй косметический крем является «натуральным лекарственным
препаратом», сделанным чуть ли не целиком из этого магического
компонента, которым пчёлы кормят своих цариц.
Маточное молочко и впрямь богато всевозможными питательными
веществами. Между тем, хотя связь между кастовой дифференциацией пчёл и
этим питательным секретом была ясна уже сто лет назад, конкретный
«виновник» столь драматических изменений в организме насекомых оставался
неизвестным.
И вот доктор Масаки Камакура из Биотехнологического исследовательского центра Университета префектуры Тояма
(Япония) заявляет, что ему удалось определить сей ключевой компонент.
Им оказался белок с говорящим названием ройялактин. Именно он ответствен
за увеличение размера тела, скороспелость и повышенную продуктивность
пчеломатки (не будем забывать, что она откладывает до нескольких тысяч
яиц в день). Замечательно, что такой же эффект увеличения тела и раннего
созревания ройялактин оказывал на плодовую мушку дрозофилу, которая
даже не родственник перепончатокрылых пчел, а находится в отряде Двукрылых.
Но, как и всякий белок с широким и сложным полем действия,
ройялактин не в одиночку справляется со всеми описываемыми эффектами. Он
является сигнальным белком, переключателем, который запускает скрытые
возможности пчелиного организма и направляет развитие по другому пути.
Ройялактин активирует цепочку ферментов протеинкиназ,
которые воздействуют на белоксинтезирующий аппарат, в результате чего у
пчёл стимулируется деление клеток, что приводит к росту тела, и
повышается уровень ювенильного гормона, который инициирует образование яиц в организме матки.
Но между всеми этими белками и ройялактином стоит рецептор эпидермального фактора роста, который образуется у всех пчёл в жировом теле
и вообще свойствен большому числу организмов, а не только насекомым.
Все команды по стимуляции развития, исходящие от ройялактина,
нацеливаются на этот рецепторный белок. Это говорит о том, что для
маточного молочка в организме насекомых нет особой сигнальной системы,
его активный компонент действует через обычные биохимические пути
регуляции роста и развития. Косвенно это подтверждается и тем, что у
вышеупомянутых дрозофил ройялактин вызывал тот же эффект.
Статья японского исследователя опубликована в журнале Nature.
Как говорит сам доктор Камакура, он пока сумел показать лишь
ростовой эффект этого белка. Теперь учёному предстоит выяснить, каким
образом ройялактин продлевает жизнь пчеломатке и нет ли в маточном
молочке ещё какого-нибудь, не менее замечательного ингредиента того же
назначения.
|