Японские ученые раскрыли генетический механизм, который позволяет королевам термитов справляться с окислительным стрессом и сохранять репродуктивные функции на протяжении всей жизни.
Королевы термитов играют в колониях этих социальных насекомых ту же роль, что и матки у пчел: они размножаются. Хотя рабочие особи у термитов могут быть обоих полов, давать потомство способны только королевы и короли, которые по этой причине занимают привилегированную позицию в иерархии. В среднем рабочие особи термитов и «воины» живут не более двух лет. В то же время продолжительность жизни королевы варьируется от 25 до 50 лет в зависимости от вида и условий окружающей среды.
Ученые из университетов Тоттори и Киото поставили задачу выяснить, почему королевы термитов не только живут дольше рабочих особей, но и сохраняют репродуктивную функцию на протяжении всей жизни, что невозможно, например, у млекопитающих. Предметом исследования стали представители японского вида Reticulitermes speratus. Группа ученых под руководством Эйсуке Тасаки сопоставила рабочих особей с королевой, сравнивая уровни повреждения их клеток в результате окисления, так называемого окислительного стресса — одной из составляющих процесса старения.
После «осмотра пациенток» выяснилось, что «королевский» уровень маркеров окислительного повреждения ДНК, протеинов и липидов был ниже, чем у рабочих термитов. Как установила группа Тасаки, причина этого кроется в повышенной активности двух генов, которые кодируют ферменты-антиоксиданты — каталазу и пероксиредоксин, которые разрушают токсичный пероксид водорода. Так, уровень экспрессии кодирующего каталазу гена RsCAT1 у королев оказался более чем в семь раз выше, чем у рабочих.
«Полученные результаты позволяют предположить, что королевы термитов живут дольше в том числе благодаря эффективной антиокислительной системе. Исследование поможет лучше понять эволюционную связь между разделением репродуктивной функции у социальных насекомых и развитием способности королев справляться с окислительным стрессом», — говорится в работе Тасаки.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Plos One
Источник: chrdk.ru
