Учёные выяснили, как пчелиные матки подавляют фертильность рабочих особей

Исследователи из Университета Отаго (Новая Зеландия) обнаружили молекулярный механизм, с помощью которого матки медоносных пчел контролируют фертильность рабочих пчел.

Долгое время было известно, что в улье с маткой и расплодом рабочие пчелы имеют очень ограниченную способность к размножению. Однако в их отсутствие у трети рабочих особей активируются яичники, и они откладывают яйца, из которых вылупляются фертильные самцы-трутни.

Подавление фертильности вызывает маточный феромон (QMP), но механизм его действия оставался неясным.

Генетики из Отаго установили, что для этого был "заимствован" древний клеточно-сигнальный путь Notch, который играет ключевую роль в регуляции эмбрионального развития у всех животных. У пчел он также ограничивает репродукцию рабочих особей.

В исследовании, опубликованном в Nature Communications, профессор Питер Диарден и его коллеги показали, что химическое ингибирование сигналинга Notch может преодолеть действие QMP и стимулировать активность яичников у взрослых рабочих пчел.

Ключевое открытие:

• Сигналинг Notch действует на самые ранние стадии развития яйцеклетки в яичнике, возможно, даже на стволовые клетки.
• В отсутствие QMP рецептор Notch в ключевой области яичников рабочих пчел деградирует.
• Без активного сигналинга Notch яйцеклетки рабочих пчел получают возможность созревать.

Это контрастирует с ролью Notch у плодовых мушек, где этот путь жизненно важен для фертильности.

Остается неясным, действует ли QMP напрямую на яичники или через сигнализацию между мозгом и антеннами. Однако результат один: фундаментальная роль сигналинга Notch в яичнике была модифицирована и преобразована у медоносных пчел в инструмент социального контроля над размножением рабочих особей.