13. října 2015 časopis Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) otiskl článek skupiny Ivy Pichové a Ullricha Jahna z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR a spolupracovníků Heiko Vogela a Aleše Svatoše z Max Planckova ústavu pro chemickou ekologii v Jeně v Německu, který odkrývá evoluční mechanismus vzniku nové složky sexuálního feromonu, vedoucího ke vzniku nového druhu nočních motýlů.
Hmyz, podobně jako řada dalších mikroorganismů i savců, využívá směsi chemických látek, nazývané feromon pro regulaci chování, pro komunikaci i sexuální vábení mezi organismy téhož druhu. Ačkoliv je popsáno chemické složení feromonů tisíců druhů hmyzu i dalších organismů, velice málo je známo o tom, jak je regulováno vysoce specifické složení feromonu a jak snadno se může feromon změnit. Změněné složení feromonu pak může vést ke vzniku nového druhu hmyzu.
Tým biochemiků a organických chemiků z ÚOCHB AV ČR se věnoval ve spolupráci se specialisty z oboru bioinformatiky a moderních analytických metod z Max Planckova ústavu studiu regulace vzniku sexuálního feromonu u lišaje tabákového (Manduca sexta) a přitom objevil nový evoluční mechanismus ve feromonové komunikaci můr. Vědci prokázali, že u lišaje tabákového je přítomna specifická desaturasa (enzym zapojený do biosyntézy feromonových prekursorů), která dokáže produkovat unikátní feromonovou složku. Tuto vlastnost získala díky mutaci jediné aminokyseliny ve struktuře desaturas, které jsou přítomny u blízce příbuzných můr, např. u bource morušového (Bombix mori), ale produkují jiné feromonové složky.
Autoři výzkumu předpokládají, že vznik nových složek feromonů v komunikaci můr je spjat se snadnou schopností desaturas měnit svoje vlastnosti, a tím přispívat k evoluci a k rozmanitosti sexuálních feromonů a také k existenci druhové bohatosti můr, které s více než 150 000 popsanými druhy představují významnou část celosvětové biodiverzity.
Původní článek:
- Aleš Buček, Petra Matoušková, Heiko Vogel, Petr Šebesta, Ullrich Jahn, Jerrit Weißflog, Aleš Svatoš, Iva Pichová. Genetic basis of novel sex pheromone acquisition. PNAS 2015, 112 (41) 12586-12591.
Obrázek:
Vychlípitelná špička zadečku samičky lišaje tabákového obsahuje žlázu, která produkuje sexuální feromony prostřednictvím biosyntetické dráhy, kterou popsali autoři studie. © Aleš Buček
Čtěte dále...
