Prisma

microRNA mit großer Wirkung

Pollen steuert Entwicklung der Honigbiene

cae | Honig enthält pflanzliche ­microRNA, die dafür sorgt, dass weibliche Bienenmaden sich zu unfruchtbaren „Arbeiterinnen“ entwickeln. Weil der Weichselfuttersaft (Gelée royale) nahezu frei von pflanzlicher microRNA ist, ermöglicht er die ungehemmte Entwicklung der Made zur Königin.
Foto: mirkograul – stock.adobe.com
Die Bienenkönigin (mit grüner Markierung und schwarzem Hinterleib) ist größer als ihre „Arbeiterinnen“.

Die kleinsten natürlichen RNA-Moleküle, die aus etwa 20 Nucleotiden bestehen, heißen microRNA. Sie können die Expression eines Gens nach dessen Transkription unterbrechen, indem sie an Boten-RNA (mRNA) binden und deren Translation verhindern. Erst vor wenigen Jahren wurde entdeckt, dass Tiere die in der pflanzlichen Nahrung enthaltene microRNA resorbieren können, worauf sich die microRNA in bestimmten Geweben anreichert, in die Zellen und Zellkerne eindringt und eventuell die Proteinsynthese unterdrückt.

Diesen Vorgang haben chinesische Genetiker nun auch für die Maden von Bienen nachgewiesen. Mithilfe der quantitativen Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR) bestimmten sie zuerst die 16 häufigsten microRNA im Pollen des Honigs. Darauf testeten sie die einzelnen ­microRNA bezüglich ihrer Wirkung auf die Expression von 96 ausgewählten Genen. Die als miR62a bezeichnete microRNA zeigte die bei Weitem größte Aktivität: Sie verhinderte die Synthese des Enzyms amTOR, das in der Honigbiene (Apis mellifera, am) dem Enzym mTOR von Säugetieren entspricht und verschiedene Wachstumsprozesse fördert. Ein Mangel an ­amTOR bewirkt, dass die Bienenmade langsamer wächst. Nach ihrer Metamorphose besitzt die Biene verkümmerte Eierstöcke und ist kleiner als die männlichen Drohnen und als die „Königin“, die einzige voll entwickelte weibliche Biene im Bienenstock.

Die Wirkung von Gelée royale beruht nicht allein auf der Abwesenheit von miR62a, sondern auch auf einigen speziellen Inhaltsstoffen. Ob diese allerdings dem Menschen nützen, wenn er Gelée royale als Nahrungsergänzungsmittel einnimmt, ist nach wie vor umstritten. |

Quelle

Zhu K et al. Plant microRNAs in larval food regulate honeybee caste development. PLoS Genet 2017;13(8):e1006946

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