Receptor pro juvenilní hormon nalezen!

Vědci z Biologického centra AV ČR v Českých Budějovicích Marek Jindra a Barbora Konopová, prokázali klíčovou roli genu Met v řízení procesu metamorfózy - tedy přeměny larvy v dospělce u hmyzu. Podpořili tím dosud zpochybňovanou roli genu Met jako receptoru nebo přenašeče signálu juvenilního hormonu, který je právě pro správný průběh metamorfózy nezbytný.

Proč se u hmyzu vyvinula metamorfóza?

Metamorfóza u hmyzu je nápadnou a náhlou změnou mezi juvenilními stadii a dospělcem. Nejznámějším příkladem je přeměna housenky v motýla. Metamorfóza je výhodná jak pro larvy, tak pro dospělce, kteří jsou mnohdy vzájemně velmi odlišní. Larvám umožňuje účinně využívat zdroje potravy. U dospělců díky fyziologickým procesům a přestavbám tělních struktur metamorfóza urychluje tvorbu křídel. Je důležité si uvědomit, že proces růstu křídel by jedince velmi znevýhodňoval, pokud by neprobíhal náhle (jak se tomu děje díky metamorfóze), ale postupným růstem.

Řízení metamorfózy

Spuštění metamorfózy závisí na protichůdném působení hormonů. Steroidních hormonů, jakým je např. ekdyson (který hraje roli v procesu svlékání hmyzu) a juvenilního hormonu. Množství vylučovaného ekdysonu přibývá s růstem larvy a množství juvenilního hormonu naopak s růstem larvy klesá. Juvenilní hormon tedy oddaluje metamorfózu až do doby, kdy larva dosáhne potřebné velikosti a stupně vývoje.

Princip zůstával záhadou

Ačkoli se vědělo, že přítomnost juvenilního hormonu brání metamorfóze, mechanismus působení juvenilního hormonu zůstal po více než 70 let záhadou. Kromě toho nebyl dosud jasný ani způsob přenosu signálu juvenilního hormonu do buněk a ani nebyla známá molekula receptoru juvenilního hormonu.

Methoprene-tolerant jako receptot

Vědci z Biologického centra AV ČR nyní na modelu brouka (Tribolium castaneum) ukázali, že juvenilní hormon blokuje metamorfózu prostřednictvím genu Methoprene-tolerant (Met).

Potlačení funkce Met u tohoto brouka proto navodilo necitlivost vůči juvenilnímu hormonu, která vedla k předčasnému zahájení procesu metamorfózy u larev. Pokud nefunguje gen Met, který současně slouží jako receptor pro juvenilní hormon, je to jako by nebyl vůbec juvenilní hormon produkován a metamorfóza může být zahájena.

K čemu to všechno?

Pochopení průběhu metamorfózy jako jednoho z velmi citlivých okamžiků života hmyzu může být důležité například pro účinnou regulaci hmyzích škůdců nebo naopak pro ochranu ohrožených druhů. Je ale samozřejmě významné i pro porozumění vývoji organismů obecně.

Zdroj: Tisková zpráva AV ČR