Egyetlen fehérje sem határozza meg a méhek királynőjének fejlődését

írta: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

A méhek lárvaeledelében található fehérjék nem specifikus meghatározók ahhoz, hogy a lárvák királynénnyé növekedjenek - ide tartozik a fehérje royalaktin is, amelyről korábban egy 2011-ben egy nagyra becsült tanulmány szerint a „királynő meghatározója” volt. Ez a következtetés a Halle-Wittenberg Martin Luther Egyetem kutatói által készített és a nemzetközileg elismert folyóiratban megjelent tanulmányról Természet.

A mézelő méhlárvák a kikelésük utáni első napokban méhpempővel táplálkoznak, amelyet a felnőtt méhek hipofaringealis mirigyei választanak ki. "Ez egy nagyon tápláló élelmiszer, amely cukrokat, fehérjéket és aminosavakat tartalmaz" - mondja Robin Moritz, az MLU molekuláris ökológiai professzora. Néhány nap múlva a legtöbb lárva mézet és pollent kap az ételében. Ezekből munkásméhek lesznek. Csak azokat a lárvákat táplálják tovább, amelyek királynővé válnak, kizárólag méhpempővel. A királynő az egyetlen nemi úton szaporodó nőstény, aki a kolóniában minden utód termeléséért felelős.

"A tudósok sokáig kerestek egy olyan anyagot a méhpempőben, amely a lárvákat királynénnyé nőtte ki" - mondja Dr. Anja Buttstedt, Moritz professzor kutatási munkatársa és az új tanulmány vezető szerzője. A hetvenes évek végén Heinz Rembold német biokémikus már kimutatta, hogy egyetlen anyag sem felelős a királynő elhatározásáért - inkább a tápanyagok megfelelő keverékének kellett volna elengedhetetlennek lennie. "A különleges királyi étrend arra készteti a lárvákat, hogy többet esznek, serkentik anyagcseréjüket és a lárvák fejlődését. Más gének expresszálódnak, és ez egészen más fejleményeket eredményez a méhek testében" - mondja Buttstedt. A királyi étrend szintén elengedhetetlen a királynő számára a teljesen aktivált petefészkek kialakulásához - ellentétben a steril munkaméhekkel. Legalábbis ez volt a tudományos konszenzus hosszú évtizedekig, amint Buttstedt kifejti.

2011-ben azonban Masaki Kamakura japán tudós felkavarta, amikor Természet közzétett egy tanulmányt, amelyben bemutatta a méhpempő fehérjét, a royalactint, amely állítólag királynőkké változtathatja a lárvákat. "A tanulmány meglepte a méhkutatókat szerte a világon" - mondja Robin Moritz. Ezért a két MLU biológus úgy döntött, hogy megismétli Kamakura kísérleteit. Két MLU gyógyszerésztől kaptak támogatást: Dr. Christian Ihling és Markus Pietzsch professzor. A csoport pontosan követte Kamakura megközelítését, méhpempő előállításával, amely nem tartalmaz raktaktint, és a laboratóriumban lárvákkal etette. Egy kontrollcsoport ugyanazt az ételt kapta, amelyet mesterségesen dúsítottak rojalaktinnal. Az eredményeket ismertetve Buttstedt azt mondja: "Sem a royalaktin-mentes, sem a dúsított lárvaeledel nem eredményezett különbségeket a királynő kasztjának meghatározásában." Azok a lárvák, amelyek nem kaptak rojalaktint, tökéletes királynékká fejlődtek, míg a lárvákat rojtaktinnal dúsított táplálékkal etették, a nőstények száma nem nőtt.

Kamakura tanulmányával ellentétben az MLU-kísérletek számos úgynevezett intercastet hoztak létre - méhek, amelyek mind a dolgozók, mind a királynők jellemzőivel rendelkeznek. Buttstedt azt mondja, hogy bár ez a természetben nagyon ritka, a laboratóriumi kísérletekben ez a leggyakoribb és módszertanilag elkerülhetetlen. Az MLU eredményei megerősítik a kasztok fejlesztésével kapcsolatos régebbi tanulmányok körét, amelyet számos más kutatócsoport végzett. Ezért egyelőre a royalactin szerepe a méhpempőben meglehetősen szemmel látható: a lárvák táplálékának egyik sok fehérjeforrása.

Több információ: Anja Buttstedt és mtsai, a Royalactin nem királyi királynő, Természet (2016). DOI: 10.1038/nature19349

Szolgáltató: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg