بحث يسلط الضوء على الالية التي تساعد فيها حموضة الغذاء الملكي يرقة ملكة نحل العسل في تحدي الجاذبية الارضية ومنع سقوطها من الكاس الملكي - مقارنة بين غذاء ملكي ذو حموضة 4 PH وغذاء ملكي ذو الأس الهيدروجيني PH 5.8
تاريخ النشر: 15 مارس 2018
اليرقات التي تتغذى حصريًا على كمية كبيرة من غذاء ملكات النحل (RJ) تتطور إلى ملكات.
ﺇﻻ ﺃﻥ ﻭﻇﻴﻔﺔ ﻏﺬﺍﺀ ﻣﻠﻜﺎﺕ ﺍﻟﻨﺤﻞ ﺃﻛﺜﺮ ﻣﻦ ﻣﺠﺮﺩ غذاء او ﺗﺤﺪﻳﺪ نوع جنس ﺍﻟﻴﺮﻗﺔ ان له وظيفة اخرى لا تقل اهمية وهي الحفاظ على اليرقة بشكل آمن في البيت الملكي دون ان تسقط بفعل الجاذبية.
الغذاء الملكي هو إفراز مركب لغدين رئيسيتين :
الغدد السفلية التي تنتج الأحماض الدهنية بشكل رئيسي ،وغدد البلعوم التي تساهم أساسًا بانتاج البروتينات، غذاء بروتين الملكات الرئيسية (MRJP)
يتم بناء البيوت الملكية على وجه التحديد خارج منطقة الحضنة على حواف وأسفل الإطارات في الظروف العادية لاستيعاب أكبر عدد ممكن من الملكات لان العيون السداسية تحتاج الى توسعة حول اليرقات في الحالات الاخرى اما في التطريد يحدث انسداد وتكون كل العيون السداسية بها حضنة مغلقة .
-غذاء ملكات النحل يضمن نمو يرقات النحل من خلال الخصائص الفيزيائية
-الغذاء الملكي عالي اللزوجة يحمل يرقات الملكة ويثبتها في مكانها
-يجمع النحل الحاضن بين إفرازات اثنين من الغدد الرأسية لضمان اللزوجة العالية
-تحدد شبكة ليفية من بروتينين للزوجة غذاء ملكات النحل
-تعلق اليرقات الملكية في سقف البيت الملكي من خلال نظام غذائي في الهلام الملكي وبالتالي ، فإن الخصائص الفيزيائية للغذاء الملكي تضمن نجاح تعلق اليرقات الملكية في سقف البيت الملكي . نبين هنا أن بروتين الغذاء الملكي الرئيسي (MRJP1) يتم دمجه مع بروتين آخر ، apisimin ، يؤدي إلى بناء الياف طويلة تشكل أساس اللزوجة العالية في الغذاء الملكي للاحتفاظ بيرقات الملكة على سطح الهلام الملكي.
ويشرح البحث المنشور في علم الأحياء الحالي في 15 آذار / مارس 2018 الدور الذي يلعبه الرقم الهيدروجيني للغذاء الملكي في جعل المادة لزجة بما فيه الكفاية للحفاظ على الملكة من أن تسقط.
"غذاء ملكات النحل هو نوع من اللزجة لزجة وجيلي مثل ؛ وهذا هو السبب في انها تسمى" جيلي ". تقول آنجا بوتشتيدت ، وهي خبيرة في علم البيئة الجزيئية أجرت الدراسة في جامعة مارتن لوثر في هتل-فيتنبرغ: "إنها مثل خليط من المربى والعسل". ومثل المربى في إناء مقلوب رأسا على عقب ، فإنه لزج بما يكفي للتشبث بسقف خلية الملكة ولإبقاء اليرقة معلقة أثناء نموها.
اليرقات التي قُدر لها أن تصبح ملكات لا يجب أن تتدلى لكي تتطور بشكل صحيح. ولكنها أكبر من أن تتناسب مع خلايا خلية النحل ، وغالبا ما يكون المكان الوحيد في الخلية مع وجود مساحة كافية لخلايا الملكة معلقة في أسفلها. في حين أن اليرقات الأخرى تتغذى على كميات صغيرة من غذاء الهلام مباشرة ، يقوم النحل العامل بإدخالها في خلية الملكة بكميات كبيرة ، مما يبني كتلة لزجة تغذيها اليرقة وتبقيها في مكانها.
هذا القيد الفضائي يجعل لزوجة ملكات النحل مهمة للغاية ، لذلك تفاجأ Buttstedt وفريقها عندما غيرت تجاربها على البروتينات التي تشكل المادة انسجامها بالكامل. "كانت سائلة تماماً ، تقريباً سائلة" ، كما تقول. لفهم ما حدث ، نظر الباحثون في غذاء ملكات النحل ، والتي عادة ما يكون الرقم الهيدروجيني من 4 ، في العديد من مستويات الحموضة المختلفة. ووجد الباحثون أنه بين الرقم الهيدروجيني 4 ودرجة الحموضة 5 ، تغيرت لزوجة الهلام الملكي بشكل كبير ، وأنه عند درجة الحموضة المحايدة ، كان هذا الاتساق غريبًا وغير منتظم.
"ثم أدركنا أن البروتين الذي كنا نطهره عند الرقم الهيدروجيني 4 كان بحجمه أكبر بكثير مما نتوقعه من تسلسل الأحماض الأمينية. معظم بروتوكولات التنقية تستخدم الرقم الهيدروجيني 7 ، لذلك لم يتوقع الآخرون أو لم يروا الحجم الضخم "البروتين ،" تقول. ووجدت أن البروتين الرئيسي في غذاء ملكات النحل ، MRJP1 ، يتم بلمرته مع بروتين آخر في ظروف حمضية أكثر لتشكيل شبكة من الألياف. هذه الألياف زادت من حجم البروتين ولعبت دورا حاسما في تغيير لزوجة هلام. وتقول: "كان ذلك في النهاية الرابط المفقود بين الرقم الهيدروجيني وتغير اللزوجة والبروتين".
لا يزال من غير الواضح كيف تغير هذه الألياف لزوجة الهلام الملكي. لكن لديها فرضية جيدة لسبب ضرورة التغيير: يتم إنتاج غذاء ملكات النحل في غدد النحل العامل ويجب أن يكون سائلاً بما يكفي للسفر عبر قنواته الغدية. يحدث إنتاج الهلام في الواقع في غدتين منفصلتين ، واحدة تنتج البروتينات في أس هيدروجيني محايد وأخرى تنتج أحماض دهنية يمكن أن تقلل من الرقم الهيدروجيني عندما تلتقي الجلستان في النهاية.
الأنواع الأخرى لديها آليات pH مشابهة لتنظيم تكوين البروتينات الحاسمة. في البشر، وهو بروتين التي هي بمثابة سقالة لتخليق الميلانين يشكل فقط الألياف في درجة الحموضة 6 في العضيات محددة. مثال آخر هو حرير العنكبوت. "أنت لا تريد أن تكون لزجة جدا في الغدة حيث يجري إنتاجه، ولكن عندما الحرير هو الخروج، هناك تغير في درجة الحموضة التي تساهم في تحويلها إلى الحقيقي، والحرير قوي"، كما يوضح. لذلك التغيير اللزوجة تعتمد على درجة الحموضة غذاء ملكات النحل ولا تجعل الكثير من معانيها - انها مجرد أن أحدا لم ينظر أي وقت مضى من قبل.
يقول بوتستدست: "كلما فكرت في الأمر ، كلما كان الأمر أقل إثارة للدهشة." ومع ذلك ، فهي تخطط لمواصلة دراسة غذاء ملكات النحل والطرق التي تعمل على تحويل اليرقات الطبيعية إلى ملكات. "هناك العديد من البروتينات الأخرى في غذاء ملكات النحل ، وأود أن أعرف ما يفعله جميعهم. لأن هذه البروتينات موجودة بهذه الطريقة فقط في نحل العسل ، فإنها على الأرجح تستخدمها للقيام بشيء مميز للغاية."
تم دعم هذا العمل من قبل مؤسسة الأبحاث الألمانية ومنحة برنامج تبادل ERASMUS +.
علم الأحياء الحالي ، Buttstedt وآخرون: "
كيف يساعد غذاء ملكات النحل اليرقات يتحدّى جاذبية ويصبح ملكات
المصدر
" http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(18)30207-0
ملف للتحميل
https://www.cell.com/cms/10.1016/j.cub.2018.02.022/attachment/b19a9f51-8894-4363-9fef-b28fba0b81a0/mmc1.pdf
إقتباس مترجم
تعليقات
إرسال تعليق