Исследование показывает, как комары справляются с жаром горячей кровяной муки
Новое исследование показало, что комары вырабатывают белки, чтобы справиться со стрессовым скачком температуры тела, вызванным их горячей кровяной мукой.
Питание комаров по своей природе рискованно. Однако до сих пор стресс от самой горячей кровяной муки оставался без внимания.
Ученые установили, что самки комаров защищаются от стресса, связанного с изменением температуры тела во время и после приема пищи, вырабатывая белки теплового шока. Эти белки защищают целостность других белков и ферментов, помогая комарам переваривать кровь и сохранять способность производить яйца. Тесты на двух других видах комаров и на постельных клопах показали аналогичную реакцию после кровяной муки.
«Это одна из тех вещей, которая, оглядываясь назад, кажется очевидной... Но раньше это не изучалось», — сказал старший автор исследования Дэвид Денлингер.
Исследование опубликовано в онлайн-версии Proceedings of the National Academy of Sciences.
Эксперименты проводились на комарах Aedes aegypti (переносчик желтой лихорадки). С помощью сенсоров ученые наблюдали, что после приема крови у курицы температура тела насекомых повышалась с 22 до 32 °C в течение одной минуты — один из самых быстрых зарегистрированных скачков температуры у холоднокровных животных.
В ответ на это уровень белка теплового шока Hsp70 увеличивался почти в восемь раз в течение часа и оставался как минимум вдвое выше обычного в течение 12 часов. Наибольший рост наблюдался в области средней кишки.
Эксперименты с инъекциями физиологического раствора разной температуры показали, что именно повышение температуры, а не увеличение объема тела, вызывает выработку этих белков. Кормление комаров более холодной кровью (например, от холоднокровных амфибий) не приводило к увеличению белков теплового шока.
Когда ученые с помощью РНК-интерференции подавили экспрессию гена, кодирующего Hsp70, его выработка снизилась на 75%. В этом случае комары по-прежнему питались кровью, но:
- Уровень белков крови оставался повышенным дольше (что указывает на нарушение пищеварения).
- Производство яиц снизилось на 25%.
«Мы считаем, что в этом случае они важны для поддержания целостности некоторых критических ферментов и белков, участвующих в процессах пищеварения», — пояснил Денлингер.
Аналогичное повышение температуры тела и уровня Hsp70 наблюдалось у трех других насекомых: комаров Culex pipiens (переносчик вируса Западного Нила) и Anopheles gambiae (переносчик малярии), а также у постельного клопа Cimex lectularius.