Vitellogeniini

Vitellogeniini (Vg) (latinasta: vitellus 'ruskuainen', generare 'synnyttää') on geeni sekä samanniminen kyseisen geenin tuottama proteiini. Proteiini luokitellaan glykolipoproteiiniksi, koska sillä on sekä sokerin, rasvan että proteiinin ominaisuuksia. Vitellogeniini on ruskuaisen esiaste naaraspuolisissa kaloissa ja naarashyönteisissä. Estrogeenihormonin kaltaiset kemikaalit (EDC-yhdisteet) saavat koiraspuoliset kalat ilmentämään Vg-geeniä. Vg-geenin ilmentymistä voidaan käyttää molekyylimarkkerina estrogeenisten EDC-yhdisteiden altistukselle.

Vitellogeniini ja hunajamehiläinen

Hunajamehiläiset varastoivat vitellogeniiniä vatsan ja päänseudun rasvavarastoihin, jotka toimivat ruokavarastoina. Vitellogeniini toimii myös antioksidanttina pidentäen kuningatarmehiläisen ja ravintoa hankkivien mehiläisten ikää, sekä hormonina joka vaikuttaa ruuanhankintakäyttäytymiseen.[1] Hunajamehiläisyhdyskunnan hyvinvointi riippuu hoivaavien työläismehiläisten vitellogeniinivarastoista – ravintoa keräävillä työläisillä on matalat vitellogeniinivarastot. Ravinnonkerääjillä on proteiinia juuri ja juuri riittävästi pystyäkseen hoitamaan meden ja siitepölyn keräyksen. Vitellogeniinillä on tärkeä rooli työläisten työnjaon määrääjänä.

Työläismehiläisen vitellogeniinimäärä, joka kehittyy neljän ensimmäisen kuoriutumispäivän aikana, vaikuttaa mehiläisen ravinnonkeruun aloittamisikään ja siihen, suosiiko mehiläinen ruuankeruussa mettä vai siitepölyä. Ensimmäisinä elinpäivinään vähäisesti ruokitut työläiset alkavat kerätä ruokaa aiemmin ja suosivat mettä. Mikäli työläisiä on ruokittu kohtalaisesti, ne alkavat kerätä ravintoa normaalissa ikävaiheessa ja suosivat mettä. Mikäli työläisiä ruokitaan yltäkylläisesti, heti kuoriutumisen jälkeen, niiden vitellogeniinipitoisuus on korkea, ne aloittavat ravinnonkeruun myöhemmin ja suosivat siitepölyä, joka on hunajamehiläisten ainoa proteiinilähde.

Vitellogeniinin ja juveniilihormonin kytkentä

On todettu, että suurimmassa osassa tutkittuja hyönteislajeja juveniilihormoni stimuloi vitellogeniinigeeniä ja täten kontrolloi vitellogeniinin tuotantoa. (cf. Engelmann, 1983; Wyatt and Davey, 1996).[2] [3] Vitellogeniini on osa säätelyjärjestelmää, jossa vitellogeniini ja juveniilihormoni vaimentavat molemminpuoleisesti toistensa tuotantoa. Vitellogeniini ja juveniilihormoni toiminevat hunajamehiläisissä antagonisteina, jotka säätelevät kehitystä ja käyttäytymistä. Toisen väheneminen johtaa toisen pitoisuuden nousuun.[4]


Todennäköisesti vitellogeniinin ja juveniilihormonin tasapaino vaikuttaa myös hunajamehiläisen parvikäyttäytymiseen.[5] Juveniilihormonitaso romahtaa ennen mehiläisten parveilua, jolloin on odotettavissa, että vitellogeniinitaso puolestaan nousisi. Arvellaan, että parveilevat mehiläiset yrittävät saada vitellogeniinivarastot mahdollisimman täyteen, jotta niiden elinikä pitenisi ja että ne pystyisivät nopeasti rakentamaan uuden pesän.

Lähteet

  • Wheeler, Diana E.; Kawooya, John K. Purification and characterization of honey bee vitellogenin[vanhentunut linkki] Archives of Insect Biochemistry and Physiology 1983–1995; Volume 14, Issue 4, May 1990
  • Vitellogenin Gene Expression in Male Fathead Minnow as an Indicator of Exposure to Endocrine Disrupting Chemicals (EDC) in an Aquatic Environment 2006. at EPA.gov
  • Amdam, G. V.; Norberg, K.; Omholt, S. W.; Kryger, P.; Lourenço, A. P.; Bitondi, M. M. G.; Simões, Z. L. P. Higher vitellogenin concentrations in honey bee workers may be an adaptation to life in temperate climates[vanhentunut linkki] Insectes Sociaux Volume 52, Number 4 / November, 2005
  • Seehuus, Siri-Christine; Norberg, Kari; Gimsa, Ulrike; Krekling, Trygve and Amdam, Gro V. Reproductive protein protects functionally sterile honey bee workers from oxidative stress PNAS, Vol.103 No.4; January 24, 2006
  • Nelson, C. Mindy; Ihle, Kate E.; Fondrk, M. Kim; Page Jr., Robert E.; Amdam, Gro V. The Gene vitellogenin Has Multiple Coordinating Effects on Social Organization PLoS Biology Vol. 5, No. 3 March 6, 2007
  • Corona, Miguel; Velarde, Rodrigo A.; Remolina, Silvia; Moran-Lauter, Adrienne; Wang, Ying; Hughes, Kimberly A.; and Robinson, Gene E. Vitellogenin, juvenile hormone, insulin signaling, and queen honey bee longevity PNAS April 24, 2007 vol. 104 no. 17 pages 7128–7133

Viitteet

  1. ↑ Oliver, Randy; Fat Bees Part 1 American Bee Journal August 2007
  2. ↑ Engelmann F. 1983. Vitellogenesis controlled by juvenile hormone. In: Downer RGH, Laufer H, editors. Endocrinology of Insects. pp. 259–270. Alan R. Liss, Inc. New York.
  3. ↑ Wyatt GR, Davey KG. 1996. Cellular and molecular actions of juvenile hormone. II. Roles of juvenile hormones in adult insects. Advances in Insect Physiology 26:1–155.
  4. ↑ Hrassnigg, Norbert and Crailsheim, Karl Differences in drone and worker physiology in honeybees (Apis mellifera) Apidologie Vol. 36 (2005) 255–277
  5. ↑ Zeng, Zhijiang; Huang, Zachary Y.; Qin, Yuchuan and Pang, Huizhong Hemolymph Juvenile Hormone Titers in Worker Honey Bees under Normal and Preswarming Conditions Journal of Economic Entomology 98(2) Article: pp. 274–278; December 2004