Białka szoku cieplnego

Wiele owadów, żyjących w surowym klimacie, nie ginie z nadejściem pierwszych oznak zimy. Chłodny okres pozwala im przetrwać arsenał białek, których ekspresja uruchamiana jest w odpowiedzi na obniżenie temperatury środowiska.

Mimo iż białka te produkowane są w odpowiedzi na zimno tradycyjnie określa się je mianem „białek szoku cieplnego” - pierwsze białka z tej grupy zostały bowiem opisane w komórkach poddawanych działaniu wysokiej temperatury. Tego typu białka produkowane są niemal u wszystkich organizmów żywych – ich podstawową funkcją jest ochranianie komórek przed zgubnym działaniem stresu, wywołanego na przykład wysoką temperaturą, brakiem tlenu, działaniem wolnych rodników, alkoholu i innych substancji toksycznych.

Naukowcy porównali mRNA izolowane z komórek poczwarek much przechodzących diapauzę i nie zimujących. Dzięki temu udało im się wytypować geny, których ekspresja jest podniesiona w stanie uśpienia – wśród nich aż jedenaście nieopisanych do tej pory białek szoku cieplnego. Kluczowym dla przetrwania zimy okazało się jednak białko znane już wcześniej – Hsp70. Poczwarki i larwy kilku gatunków owadów, w komórkach których zablokowano jego ekspresję nie były w stanie przetrwać już temperaturze poniżej 15 stopni Celsjusza. Z pewnością jednak pozostałe odkryte przez zespół profesora Denlingera białka mają też znaczenie dla przetrwania przez owady zimy.

Przebadane owady łączy jedno: są szkodnikami przynoszącymi wielomilionowe szkody. Naukowcy maja nadzieję, że dokładne scharakteryzowanie funkcji i działania nowoodkrytych białek szoku cieplnego oraz poznanie ich roli w diapauzie otworzy możliwość opracowania nowych metod zwalczania owadzich szkodników i ograniczenia ich populacji, która jest w stanie przetrwać zimę.

Jakub Urbański

Na podstawie: PNAS