Anumite microARN-uri vegetale încetinesc dezvoltarea pentru a menține lucrătorii mici și sterili

PLOS

regine

Model de lucru pentru transferul încrucișat al microARN-urilor vegetale în regulament
de dezvoltare a albinelor. Pentru larvele care sunt destinate să devină regine, lăptișorul de matcă este
hrănite în cantități abundente pentru a conduce la dezvoltarea fenotipului regal. Pentru
larvele destinate lucrătorilor, cantități substanțiale de microARN-uri vegetale sunt absorbite atunci când
consumând pâine de albine și polen, care poate influența negativ dezvoltarea
fenotipul regal la albinele de miere prin reglarea mai multor gene din castă
căi de diferențiere. Credit: Dr. Xi Chen și Kegan Zhu

Larvele de albine se transformă în lucrători, în parte, deoarece dieta lor de polen și miere, numită pâine de albine, este bogată în molecule de reglare a plantelor numite microARN, care întârzie dezvoltarea și își păstrează ovarele inactive. Xi Chen de la Universitatea Nanjing din China și colegii săi, raportează în 31 august 2017 în PLOS Genetics.

Cercetătorii știu de mult că dieta joacă un rol important în procesul complex care determină dacă o larvă de albine va deveni muncitoare sau regină. În timp ce muncitorii consumă în primul rând pâine de miez, reginele se sărbătoresc cu lăptișor de matcă secretat de glandele albinelor. Pâinea de albine conține niveluri mult mai ridicate de microARN-uri vegetale decât lăptișorul de matcă, astfel încât cercetătorii au decis să investigheze dacă aceste molecule, care reglează expresia genelor în plante, ar putea avea și impact asupra dezvoltării castelor de albine. Ei au descoperit că albinele crescute în laborator pe pâine simulată suplimentată cu microARN de plante s-au dezvoltat mai lent și aveau un corp mai mic și ovare mai mici decât larvele crescute fără suplimente. MicroARN-urile plantei au avut, de asemenea, un efect similar asupra larvelor mustei fructelor, chiar dacă muștele fructelor nu sunt insecte sociale. Experimente ulterioare au arătat că unul dintre cei mai frecvenți microARN-uri de plante din pâinea de miez de țintă vizează gena TOR la ​​albinele, ceea ce ajută la determinarea castelor.

Studiul arată că există mai mult în povestea formării de castă de albine decât focalizarea tradițională pe lăptișorul de matcă și identifică o funcție necunoscută anterior a microARN-urilor vegetale în reglarea fină a dezvoltării larvelor. Lucrarea este un exemplu puternic al efectelor microRNA-urilor încrucișate și a modului în care aceste interacțiuni pot afecta dezvoltarea și evoluția unei specii.

„Reglarea dezvoltării albinelor de miere de către microARN-urile plantelor arată o adaptare evolutivă pentru succesul coloniei prin parteneriat între două specii. Studii suplimentare în acest nou domeniu pot arunca o lumină asupra impactului procesării alimentelor asupra evoluției eusocialității ”, a spus dr. Xi Chen.