Genetický přepínač rozhoduje, jaká bude mít škůdce křídla

Věda a technika
24. 3. 2015
Rýžové pole -- ilustrační foto.
Rýžové pole -- ilustrační foto.

Hmyz, který napadá rostlinky rýže, má dvě formy. Jedna má krátká křídla a umí jen žrát, kopulovat a klást vajíčka. Druhá má dlouhá a slouží k přeletům do nových oblastí. Biologové našli přepínač, který určuje, která verze vznikne.

Ostruhovník Nilaparvata lugens je nejvýznamnější světový škůdce rýže, vzdáleně příbuzný mšicím. Ničí pole v Číně, Indii, Japonsku, Austrálii a dalších zemích. Má dvě formy. Jedna má dlouhá křídla, druhá krátká. Skupina vědců v čele s Hai-Jun Xuem z Če-ťiangské univerzity v čínském Chang-čou zkoumala, co způsobuje, že se z larvy hmyzu vyvine jedna nebo druhá. Tvrdí, že to odhalili. Příčinou jsou receptory, které reagují na hormon inzulin. Receptor je složitá struktura na povrchu buňky, která čeká, až se na ni naváže molekula určité látky. Když se to stane, vyšle do nitra buňky signál.

Ten pak nějakým způsobem změní její chování. Z chemického hlediska jsou receptory komplikované bílkoviny, které stejně jako všechny ostatní bílkoviny v buňkách vznikají podle návodu zapsaného v DNA. Hai-Jun Xu a jeho spolupracovníci popisují v časopise Nature pokusy, v nichž vypínali geny, podle nichž Nilaparvata svoje inzulinové receptory vyrábí.

Ostruhovník je má hned dva. Jestliže vědci umlčeli gen pro první z nich, vyvinuli se z larev Nilaparvat jedinci s krátkými křídly. Když umlčeli druhý, vyrostl hmyz naopak dlouhými křídly. Hai-Jun Xu a jeho spolupracovníci tvrdí, že dlouhá křídla jsou základní nastavení, kdežto na krátká je potřeba zvíře přepnout.

Proč ale typ křídel ovlivňuje zrovna inzulin, hormon za běžných okolností řídících hladinu cukru v krvi? Ostruhovník ho má dva druhy, přičemž každý z nich se v jeho těle vyplavuje v odlišných podmínkách. Nejdůležitější z nich je teplota. Vajíčka ostruhovníků totiž snadno vysychají.

Dokud je teplota příznivá, vyplatí se larvám měnit se v krátkokřídlou variantu, která je masivnější a dokáže naklást víc vajíček, ale neumí létat. Pokud je teplota moc vysoká, je lepší změnit se v dlouhokřídlou verzi, která dokáže odletět do příznivějších podmínek. Výzkum by se v budoucnu možná dal využít k boji proti Ostruhovníkům. Tomu je ovšem nakloněno i globální oteplování, které hmyzu nesvědčí.

Autor: Radek JohnFoto: ČTK/ZUMA/Qiang Ye

Naše nejnovější vydání

TýdenSedmičkaPředplatné