Учёные раскрыли, как гормон мозга контролирует метаморфоз насекомых
Исследователи из Университета Миннесоты обнаружили механизм, с помощью которого гормон PTTH, вырабатываемый мозгом, контролирует превращение личинок насекомых во взрослых особей.
Результаты, опубликованные 4 декабря в журнале Science, помогут понять, как программируется размер тела насекомого в ответ на сигналы развития и окружающей среды. Это открывает возможность для создания нового поколения более экологически безопасных методов борьбы с сельскохозяйственными вредителями и переносчиками патогенов человека.
Учёным было известно на протяжении 100 лет, что нейропептид PTTH, вырабатываемый мозгом, контролирует метаморфоз. Хотя его конкретная последовательность была идентифицирована 20 лет назад, механизм его сигнализации в эндокринных тканях оставался неясным до настоящего времени.
«Понимание сигнального пути, контролирующего метаморфоз, было долгосрочной целью многих физиологов насекомых», — говорит ведущий автор Майкл О’Коннор, профессор генетики, клеточной биологии и развития.
Хотя люди не проходят метаморфоз, переход от детства через половое созревание и развитие взрослых половых признаков также регулируется нейропептидом мозга, на который влияют генетика, окружающая среда и питание. Понимание этого процесса у насекомых проливает свет на развитие человека.
«По своей общей схеме метаморфоз насекомых очень похож на прохождение полового созревания», — отмечает О’Коннор. Гормон мозга активируется, когда насекомые достигают порогового веса тела, что также является триггером для полового созревания у человека.
Для исследования использовались плодовые мушки и тутовый шелкопряд. Однако, по словам О’Коннора, все насекомые, проходящие полный метаморфоз, по-видимому, используют эту систему сигнализации. Следующим шагом будет изучение того, как экологические и пищевые сигналы регулируют выработку PTTH (проторацикотропного гормона).