Экспрессия генов насекомых реагирует на диету

Гусеницы капустной совки (Trichoplusia ni) способны изменять экспрессию генов, связанных с метаболизмом, гомеостазом и иммунитетом, в ответ на питание растениями, содержащими бактерии. Исследование, опубликованное в открытом журнале Frontiers in Zoology, показало, что насекомые не только адаптируют экспрессию генов в собственной пищеварительной системе, но и могут передавать эту информацию своему потомству.

Далиал Фрейтак с коллегами из Института химической экологии Макса Планка изучала влияние пищевых бактерий на общую экспрессию генов у этого вредителя растений. Она сообщила: "Питание личинок диетой, богатой бактериями, приводит к существенным изменениям в экспрессии генов, потенциально вызывая реорганизацию метаболизма насекомых для поддержания гомеостаза организма, причём не только на личиночной, но и на взрослой стадии".

Авторы считают, что наличие набора генов, способных реагировать на состав пищи, позволяет капустной совке точно настраивать свои естественные защитные механизмы. Фрейтак пояснила: "Запуск иммунного ответа требует затрат и сопряжён с риском. Способность насекомых повышать экспрессию связанных с иммунитетом генов, таких как Gloverin, HDD1 и гемолин, в ответ на присутствие бактерий, но оставлять их выключенными в отсутствие патогенов, минимизирует высвобождение множества потенциально цитотоксичных молекул, которые, в свою очередь, могли бы активировать другие стрессовые защитные механизмы".

Исследователи также обнаружили, что яйца от родителей, питавшихся диетой с бактериями, демонстрировали иные паттерны экспрессии генов по сравнению с яйцами от родителей, получавших стерильную пищу. Они делают вывод: "Если различия в экспрессии генов в яйцах сохраняются у развивающихся из них личинок, это подтвердит идею о том, что родители способны "подготавливать" своё потомство к возможным стрессовым факторам окружающей среды, таким как повышенное воздействие микробов".