РНК растений определяет судьбу пчёл

МикроРНК в составе собираемой пчёлами пыльцы влияет на развитие личинок этих насекомых так, что они не могут стать царицами и вырастают в рабочих пчёл с неразвитой половой системой. К такому выводу пришли исследователи из Нанкинского университета.

Известно, что медоносные пчёлы (Apis mellifera) делятся на «касты». Рабочие особи — это самки с недоразвитой половой системой, а царицы, число которых значительно меньше — это крупные самки, способные производить потомство. (Естественно, существуют и самцы.) Личинок пчёл, которые станут рабочими, кормят в основном пергой, а личинок будущих цариц — маточным молочком. В маточном молочке содержится несколько белков, воздействие которых позволяет личинке стать царицей.

Как выяснили биологи из Нанкинского университета, белки маточного молочка — не единственный компонент пищи личинок, определяющий их судьбу. Важную роль также играет микроРНК miR162a. Эта короткая некодирующая молекула содержится в пыльце ряда растений, опыляемых пчёлами — в частности, капусты. Концентрация miR162a в продуктах переработки пыльцы, перге и маточном молочке, неодинакова: в перге этой микроРНК больше. Попадая в организм личинки, miR162a воздействует на ген amTOR, подавляя его активность. В норме этот ген стимулирует рост пчёл и развитие их половых органов. Соответственно, микроРНК тормозит эти процессы.

Последнее было доказано экспериментально. Личинки пчёл, которым в маточное молочко специально добавляли miR162a, росли медленнее, они достигали меньшей длины и массы, и их яичники были мельче, чем у тех, кто потреблял «обычное» маточное молочко.

Интересно, что на дрозофил, у которых нет деления на «касты», miR162a воздействует сходным образом: при высокой концентрации этой микроРНК в пище личинки плодовых мушек отстают в развитии. Это говорит о том, что микроРНК могут быть общим механизмом воздействия представителей одних царств (например, растений) на представителей других (животных). Однако цели такого воздействия со стороны опыляемых растений в данном случае не ясны.

Соответствующая научная статья опубликована в PLoS Genetics.