Pametan molekularni trik produžava živote kraljica mrava

Pametan molekularni trik produžava živote kraljica mrava

Za neke kraljice mrava, tajna dugog života mogla bi biti samoproizvedeni blokator insulina. Kraljice mrava su slavno dugovečne, iako ne bi trebalo da budu.

Generalno, životinje koje ulažu mnogo energije u reprodukciju žrtvuju neko vreme svog života. Ali kraljice mrava proizvode milione jaja i žive izuzetno dugo u poređenju sa mravima radnicima koji se ne razmnožavaju. Sada su istraživači pokazali kako jedna vrsta mrava povlači ovaj podvig protiv starenja. Kada se kraljice i željene kraljice vrste Harpegnathos saltator pripreme za reprodukciju, deo onoga što se zove signalni put insulina se blokira, usporavajući starenje. Taj molekularni put je dugo bio uključen u starenje kod sisara, uključujući ljude.

„Postojala je potreba da se razume zašto kraljice, ili jedinke koje obavljaju reprodukciju društvenih insekata, mogu da žive tako neverovatno dugo“, kaže Mark Tatar, biolog sa Univerziteta Braun u Providensu, R.I., koji nije bio uključen u ovu studiju. Neke vrste mrava imaju matice koje preživljavaju 30 puta duže od svojih radnika. Drugi društveni insekti kao što su pčele i termiti takođe imaju dugovečne matice.

U retkom ponašanju za mrave, kada kraljica H. saltator umre, neke radnice počinju da se takmiče u duelima za šansu da je zamene. Ove potencijalne kraljice razvijaju jajnike, počinju da polažu jaja i prelaze u matične forme koje se nazivaju kapije za igru. Kada radnik pređe u ovaj režim (gejmergejt), njen životni vek postaje pet puta duži nego što je bio. Ali ako na kraju ne postane kraljica i vrati se nazad u radnicu, njen životni vek se ponovo skraćuje.

Istraživači su iskoristili ovo ponašanje da bi istražili molekularne osnove protiv starenja kod ovih mrava. H. saltator gamergates, ispostavilo se, produžavaju svoj životni vek koristeći prednost podele signalnog puta insulina, lanca hemijskih reakcija koje pokreću efekte insulina na telo. Jedna grana ovog puta je uključena u reprodukciju, dok je druga uključena u starenje.

„Insulin dolazi sa našim životom — [nakon] što jedemo, imamo visok insulin“, kaže Hua Jan, biolog sa Univerziteta Floride u Gejnsvilu. „Ali konstantno visok nivo insulina je loš za dugovečnost.“

Ispitujući obrasce aktivnosti gena, Jan i njegove kolege su otkrili da gejmergejti imaju aktivnije insulinske gene od običnih mrava radnika i, kao rezultat, imaju povećanu metaboličku aktivnost i razvoj jajnika. Ali čini se da je tajni sos koji štiti mrave od efekata starenja insulina molekul pod nazivom Imp-L2, koji blokira granu insulinskog puta povezanog sa starenjem, pokazali su eksperimenti. Grana koja se bavi reprodukcijom, međutim, ostaje aktivna.

„Ono što ne razumemo je kako Imp-L2 može da deluje na jedan aspekt puta, a ne na drugi“, kaže koautor studije Klod Desplan, razvojni biolog sa Univerziteta u Njujorku.

Ovi rezultati predstavljaju iskorak u našem razumevanju ekstremne dugovečnosti društvenih insekata, kažu istraživači, dok istovremeno pokazuju evolucionu adaptaciju protiv starenja koja ranije nije viđena u divljini.