Раскрыт рецепт «долгой и счастливой жизни» пчеломаток. Их отличие от рабочих пчёл кроется вовсе не в генетике, а в составе пчелиного молочка, которым царицы питаются всю жизнь. Один из белковых компонентов молочка увеличивает размер пчелы, повышает продуктивность и обеспечивает долгие лета.
Пчеломатка (с красным пятном) и рабочие улья (фото reway2007).
Кастовая структура пчелиного улья знакома всем: есть матка-«королева», есть пчёлы-няньки, пчёлы-рабочие (ульевые и лётные), трутни. Пчела-матка отличается от своих «подданных» радикально: она в два раза больше и по размеру, и по весу, и живёт в 40 раз дольше (несколько лет, а не несколько недель). При этом рабочие пчёлы и матки не имеют генетических различий.
Причина такой выделенности маток — маточное молочко, которое составляет её единственную пищу. Это особый секрет головных желёз рабочих пчёл-нянек, доглядывающих за яйцами и личинками. Этот же секрет, к слову, помогает и самим нянькам выглядеть внушительнее: в среднем они на 42% больше и на 60% тяжелее прочих пчёл (кроме, разумеется, королевы). Маточное молочко получают и личинки рабочих пчёл, но только до трёхдневного возраста.
Замечательные свойства пчелиного маточного молочка известны давно; ещё древние египтяне пользовались им в косметических целях. Постепенно накопились данные о его чудодейственном влиянии на весь человеческий организм: молочко побеждает усталость, бессонницу, повышенную тревожность, гепатит, импотенцию и т. д. Сейчас, если верить рекламе, каждый второй косметический крем является «натуральным лекарственным препаратом», сделанным чуть ли не целиком из этого магического компонента, которым пчёлы кормят своих цариц.
Маточное молочко и впрямь богато всевозможными питательными веществами. Между тем, хотя связь между кастовой дифференциацией пчёл и этим питательным секретом была ясна уже сто лет назад, конкретный «виновник» столь драматических изменений в организме насекомых оставался неизвестным.
И вот доктор Масаки Камакура из Биотехнологического исследовательского центра Университета префектуры Тояма (Япония) заявляет, что ему удалось определить сей ключевой компонент. Им оказался белок с говорящим названием ройялактин. Именно он ответствен за увеличение размера тела, скороспелость и повышенную продуктивность пчеломатки (не будем забывать, что она откладывает до нескольких тысяч яиц в день). Замечательно, что такой же эффект увеличения тела и раннего созревания ройялактин оказывал на плодовую мушку дрозофилу, которая даже не родственник перепончатокрылых пчел, а находится в отряде Двукрылых.
Но, как и всякий белок с широким и сложным полем действия, ройялактин не в одиночку справляется со всеми описываемыми эффектами. Он является сигнальным белком, переключателем, который запускает скрытые возможности пчелиного организма и направляет развитие по другому пути. Ройялактин активирует цепочку ферментов протеинкиназ, которые воздействуют на белоксинтезирующий аппарат, в результате чего у пчёл стимулируется деление клеток, что приводит к росту тела, и повышается уровень ювенильного гормона, который инициирует образование яиц в организме матки.
Но между всеми этими белками и ройялактином стоит рецептор эпидермального фактора роста, который образуется у всех пчёл в жировом теле и вообще свойствен большому числу организмов, а не только насекомым. Все команды по стимуляции развития, исходящие от ройялактина, нацеливаются на этот рецепторный белок. Это говорит о том, что для маточного молочка в организме насекомых нет особой сигнальной системы, его активный компонент действует через обычные биохимические пути регуляции роста и развития. Косвенно это подтверждается и тем, что у вышеупомянутых дрозофил ройялактин вызывал тот же эффект.
Как говорит сам доктор Камакура, он пока сумел показать лишь ростовой эффект этого белка. Теперь учёному предстоит выяснить, каким образом ройялактин продлевает жизнь пчеломатке и нет ли в маточном молочке ещё какого-нибудь, не менее замечательного ингредиента того же назначения.
