Datum: 28.05.2019

Změny v expresi vitelogeninů vyvolané nematodální a fungální infekcí u hmyzu

Článek byl vybrán editory časopisu JEB mezi doporučené ke čtení (featured). Výsledky prokázaly obranný účinek hmyzího vitellogeninu proti nematodální a fungální infekci.

Popis obrázku: Inhibiční účinek vitellogeninu na růst bakterií Xenorhabdus spp. testovaný diskovým difuzním testem (průměr±s.d.). Statisticky významný rozdíl mezi vitellogeninem a kontrolou na 1% hladině významnosti testovaný Studentovým t-testem je označen **. Číslo nad vitellogeninovým sloupcem představuje míru zvětšení inhibiční zóny vůči kontrole.

Vitelogeniny (Vg) jsou dobře známé a dobře charakterizované prekurzory žloutkových proteinů, a jsou tedy přirozenou součástí reprodukčních procesů u většiny oviparních živočichů včetně hmyzu. V uvedené práci jsme studovali expresi a úlohu vitellogeninu v těle ploštice ruměnice pospolné Pyrrhocoris apterus (Heteroptera, Insecta) během infekce vyvolané entomopatogenními organismy - hlísticí Steinernema carpocapsae a houbou Isaria fumosorosea. Infekce způsobená S. carpocapsae významně zvyšovala expresi Vg mRNA v tukovém tělese u samců. Stejná tendence byla zaznamenána i na proteinové úrovni pomocí elektroforetických a imunoblottingových analýz. Je zajímavé, že u samic byla tendence změn Vg opačná: nematodální infekce vyvolala snížení exprese/hladiny jak Vg mRNA, tak Vg proteinu v tukovém tělese i v hemolymfě. Předpokládáme, že infekce u reprodukčních samic sníží hladinu Vg na optimální hladinu, která je nutná na zvládnutí infekce, ale je nedostatečná pro reprodukci. Zastavení reprodukce snižuje energetické nároky organismu a umožňuje nasměrovat ušetřenou energii na likvidaci infekce. Velmi důležitým zjištěním naší studie je fakt, že izolovaný Vg významně inhiboval růst Xenorhabdus spp. - entomotoxické bakterie, kterou jsme izolovali ze S. carpocapsae, kde je součástí střevních symbiontů. Vitellogenin evidentně působí i proti houbě I. fumocorosea, nicméně tento účinek není tak výrazný. Tato houba významně zvyšovala expresi Vg genu, to se ale překvapivě neprojevilo na proteinové úrovni. Nicméně u samic houba vyvolala jak významné snížení exprese Vg genu, tak snížení syntézy Vg proteinu. Získané výsledky ukazují, že Vg je velmi pravděpodobně důležitý obranný protein, zřejmě se specifickými účinky, což značně rozšiřuje spektrum známých funkcí vitellogeninu.

Kodrík D., Ibrahim E., Gautam U.K., Čapková-Frydrychová R., Bednářová A., Krištůfek V. and Jedlička P. (2019) Changes in vitellogenin expression caused by nematodal and fungal infections in insects. J. Exp. Biol. 222, jeb202853. doi:10.1242/jeb.202853

Zpět

 

KONTAKT

Biologické centrum AV ČR, v.v.i.
Entomologický ústav
Branišovská 1160/31
370 05 České Budějovice

NAJÍT PRACOVNÍKA