Из личинки пчелы может развиться как матка, так и рабочая особь, и каждый путь требует определенного режима питания, с диетой, содержащей нужные сигнальные молекулы.
©Wikipedia
В зависимости от режима питания и роста, личинка самки пчелы может развиться как в стерильную рабочую особь, так и в фертильную матку, которая займется воспроизводством населения улья. Будущую королеву кормят специальным молочком, и пчеловоды давно заметили, что именно оно содержит нечто, направляющее развитие личинки в эту сторону. Несколько лет назад американским ученым удалось выделить из молочка белки (сигнальный TYR и рецепторные HR46 и ftz-f1), связанные с этим воздействием. Однако и рабочая особь не развивается «по умолчанию»: недавно выяснилось, что и этот путь требует химической стимуляции и особого питания.
Си Чэнь (Xi Chen) и его коллеги обратили внимание на другой тип сигнальных молекул, микро-РНК (мкРНК), которые необходимы для развития рабочей пчелы и содержатся в питании личинок, которым уготована такая судьба. О своей работе исследователи рассказывают в статье, опубликованной журналом PLOS Genetics. МкРНК играют важную роль в регуляции активности генов, личинки получают их из растительной пыльцы и нектара, входящих в состав их пищи. Распределяясь по организму, они запускают развитие в нужном направлении.
В самом деле, добавив растительные мкРНК в питательный состав для личинок, развивавшихся в искусственных условиях лаборатории, ученые вырастили из них рабочих особей с недоразвитыми половыми органами. Авторам также удалось выделить определенную мкРНК (miR162a), мишенью воздействия которой является ген amTOR, играющий важную роль в дифференциации особей у пчел. Что интересно, сходный эффект они наблюдали и у дрозофил. Разумеется, «мушиных маток» и «рабочих особей» не бывает, однако те же мкРНК растений вызывают у них задержку в развитии, ведут к уменьшению размеров и массы тела и половых органов — и общему падению фертильности.
