Конкретный инсулиноподобный пептид регулирует рост «оружия» жуков

Ученые из Токийского столичного университета обнаружили, что специфический инсулиноподобный пептид ILP2 регулирует размер мандибул (челюстей) у жуков Gnatocerus cornutus в различных условиях питания. Подавление экспрессии этого пептида приводило к уменьшению размера мандибул. Пептид экспрессировался специфически в жировом теле — органе, где жуки запасают питательные вещества. Это открытие важно для понимания механизмов впечатляющего роста различных организмов в разных условиях.

Роль инсулиноподобных пептидов

Инсулиноподобные пептиды (ILPs) и факторы роста (IGFs) широко распространены у беспозвоночных и позвоночных и играют общие роли в росте и метаболизме. Однако их функции в естественной среде, особенно в формировании сложных признаков, изучены плохо.

Исследование на жуках

Команда под руководством Ясукадзу Окады исследовала жука G. cornutus. У самцов этого вида есть увеличенные мандибулы для поединков. Размер мандибул положительно коррелирует с размером тела и зависит от питания личинки.

• В геноме жука обнаружено пять генов ILP (GcorILP1–5).
• У хорошо питавшихся крупных личинок на стадии предкуколки была повышена экспрессия ILP2. У мелких, плохо питавшихся личинок такой экспрессии не было.
• ILP2 специфически экспрессировался в жировом теле.
• С помощью РНК-интерференции ученые подавили экспрессию ILP2 («нокаут», KD). Это привело к достоверному уменьшению размера мандибул и ослаблению связи их роста с качеством питания личинки.

Значение открытия

Это первое доказательство связи конкретного ILP с развитием преувеличенных признаков, возникших в результате полового отбора, в зависимости от условий среды. Результаты показывают, как функциональное разнообразие ILPs привело к тому, что отдельные пептиды выполняют очень специфические роли. Это важный шаг в изучении того, как вся сигнальная система инсулина/инсулиноподобного фактора роста влияет на сложные механизмы развития и эволюцию.