Klíčová role genu Met při řízení hmyzí metamorfosy juvenilním hormonem

Metamorfosa holometabolního hmyzu, jako jsou např. brouci nebo motýli, je nápadnou změnou mezi juvenilními stadii (larvou, kuklou) a dospělcem. Tato proměna usnadňuje larvám účinně využít zdroje potravy a létajícím dospělcům pak šířit potomstvo. Znalost metamorfosy je nutná nejen pro pochopení vývoje organismů obecně, ale také pro účinnou regulaci hmyzích škůdců. Spuštění metamorfosy závisí na ekdysteroidech, které stimulují morfogenesi, a na protichůdně působícím juvenilním hormonu (JH). Že přítomnost JH brání metamorfose víme již z prací V.B. Wigglesworthe (1934), avšak mechanismus působení JH zůstal záhadou, neboť receptor JH ani jeho signální dráhu se dosud nepodařilo odhalit. Na modelu brouka Tribolium castaneum jsme ukázali, že gen Methoprene-tolerant (Met), původně objevený jako mutace způsobující resistenci k JH u mušky Drosophila, realizuje anti-metamorfní účinek tohoto hormonu. Potlačení funkce Met totiž u brouka nejen navodí necitlivost vůči JH, ale na rozdíl od drosofily také předčasný vstup larev do procesu metamorfosy. Jak jsme zjistili, Met může řídit průběh metamorfosy tak, že v odpověď na JH reguluje expresi genu Broad-Complex, který je pro přeměnu hmyzí larvy v kuklu a dospělce absolutně nezbytný. Naše poslední práce (Konopova & Jindra 2007, 2008) tak poprvé prokázaly klíčovou roli genu Met při řízení hmyzí metamorfosy juvenilním hormonem, a významně tím podpořily dosud zpochybňovanou funkci Met v recepci nebo signalizaci JH.

Konopova, B., Jindra, M.: Juvenile hormone resistance gene Methoprene-tolerant controls entry into metamorphosis in the beetle Tribolium castaneum. - Proc. Natl. Acad. Sci. USA,104: 10488-10493 (2007)