محققان در ایلینویز آمریکا مکانیزم طولانی بودن عمر ملکه زنبور عسل

ملکه زنبور عسل از نظر ژنتیکی با کارگران کندو یکسان است اما 10 بار بیشتر زندگی می کند و بر خلاف خواهران نابارورش، در طول زندگی اش مولد باقی می ماند. یک بررسی در دانشگاه ایلینویز در باره مکانیسم های مولکولی که مسئول این واگرایی هستند ایده های جدیدی ارائه دادند. مطالعه در نسخه آنلاین از مجموعه مقالات فرهنگستان ملی علوم وجود دارد.

 مراکز تحقیق اثر متقابل سه عامل را در تولید مثل، رشد و یا طول عمر دخیل دانسته اند. اول: ویتلوژنین(Vg)، پروتئین زرده ای که در تولید مثل مهم است، اما معلوم شده که در طول عمر زنبوران کارگر هم دخالت دارد. دوم: هورمون جوانی، که در رشد و بلوغ نقش دارد. سوم: یک نشان دهنده مسیر  انسولین IGF-1، که در پیری، باروری و سایر فرآیندهای بیولوژیکی در مهره داران و بی مهرگان مهم است.

       این مطالعه، این عوامل را در زنبورهای عسل ملکه بررسی می کند. محققان می خواهند بدانند چگونه ممکن است ملکه نسبت به خواهران کارگرش به چنین عمر طولانی دست یابد در حالیکه انرژی بسیار زیادی به تولید مثل صرف می کند؟

استاد حشره شناسی، ژن رابینسون، محقق اصلی در این مطالعه می گوید:‌ "اغلب اوقات روشی که ارگانیسمها به مدت طولانی زندگی می کنند از طریق یک معامله پایاپای با تولید مثل است". "به طور کلی، اشکال زندگی که تولید مثل را تا مراحل بعدی زندگی به تعویق می اندازد تاثیر زیادی دارد. اما ملکه زنبور عسل غذای مخصوص به خود را  دارد و به مقدار زیادی از آن استفاده می نماید. او یک ماشین تخمگذاری است. او 2000 تخم در یک روز می گذارد و در عین حال 10 بار بیش از افرادی که دارای همان ژنوم هستند و نمی توانند تولید مثل کنند عمر می کند."

 محققان از مطالعات انجام شده روی مگس میوه و نماتد می دانستند که مسیر نشان دهنده انسولین نقشی را در طول عمر آنها دارد. تنظیم پایین نشان دهنده انسولین IGF-1(IIS)، در گونه هایی دیده شد که طول عمر زیادی داشته و در عین حال بارور نیز هستند.

آنها همچنین می دانستند که دستکاری سلول های چربی بدن را در سر مگس میوه روی طول عمر تاثیر می گذارد. از آنجا که Vg در سلول های چربی بدن زنبورهای عسل سنتز می شود، تیم تصمیم گرفت تا توزیع Vg را در سر، سینه و همچنین شکم بررسی نماید.

این به یک کشف مهم منجر شد. توزیع Vg در شکم ملکه جوان زیاد بود و با گذشت زمان کاهش یافت، اما با افزایش سن در سر و سینه بالا می رفت. ملکه های مسن Vg بسیار بالاتری نسبت به ملکه های جوان نشان دادند.

 زنبورهای کارگر نسبت به ملکه ها دارای سطوح Vg بسیار پایین تری بودند و Vg سر کارگرها نیز در مقایسه با ملکه ها پایین بود. مطالعات قبلی در کارگران نشان داده است که Vg تنش اکسیداتیو را در زنبورهای عسل با از بین بردن رادیکالهای آزاد که می تواند به پیری و یا بیماری منجر شود کاهش داد. شگفت آور نیست که ملکه ها به تنش اکسیداتیو نسبت به کارگرها مقاوم تر بودند.

رابینسون می گوید: آیا واقعا این همان مکانیسم است که توسط آن ملکه هر دو وظیفه باروری و عمر طولانی را انجام می دهد. وی گفت: در هر صورت، این مطالعه نشان می دهد که ویتلوژنین نقش حیاتی را در طول عمر ملکه زنبور عسل بازی می کند به ویژه از آنجایی که زنبور عسل فاقد آنتی اکسیدانهایی است که معمولا در بسیاری از گونه های دیگر وجود دارد.

   رابینسون، کسی که مرتبط با انستیتوی زیست شناسی ژنومی است گفت: "دلایل زیادی در اینجا وجود دارد(برای سایر گونه ها) برای این حس که در اینجا یک ارگانیسمی وجود دارد زیاد عمر می کند و از نظر تولید مثلی نیز فعال است. و ما عوامل داستان و ناشناخته هایی که بخشی از یک شبکه بزرگ هستند را می بینیم. ملکه زنبور عسل غذای مخصوص به خود را  دارد و به مقدار زیادی از آن استفاده می نماید. و انسانها می خواهند بدانند این امر چگونه امکان پذیر است. "

 منبع:

پروفسور Gene Robinson