Fázování diapauzního vývoje hmyzu ověřeno a potvrzeno.
Článek v Proceedings of the National Academy of Sciences USA je významným krokem k objektivnímu potvrzení námi dříve navržené koncepce fázování diapauzního vývoje hmyzu jako stereotypní dynamické posloupnosti fyziologických změn.
Obrázek: Statistická analýza výsledků transkriptomického profilování u octomilky Chymomyza costata (vlastní DNA mikročipy zahrnovaly 1 042 vybraných genů). Navržené fáze diapauzy jsou na diagramu analýzy hlavních komponent (PCA) zřetelně odděleny od přímého (nediapauzního) vývoje a zároveň tvoří jasně navzájem vymezené shluky.
Hmyz překonává nepříznivá období ve stavu diapauzy, který je centrálně a hormonálně řízen, a během nějž hmyz upadá do stavu strnulosti, jeho vývoj je zastaven, metabolismus silně zpomalen a naopak, je zesílena odolnost vůči extrémním podmínkám vnějšího prostředí. Znalost diapauzy je podstatná z různých důvodů: odhaluje kandidáty regulace metabolismu zodpovědné za prodloužení délky života, umožňuje pochopit životní cykly hmyzu v jejich komplexnosti, vede k vývoji metod integrované ochrany před škůdci, a zpřesňuje odhady změn hmyzích populací v reakci na změny klimatu. V této studii poukazujeme na fakt, že každý diapauzující jedinec hmyzu prochází stereotypní posloupností eko-fyziologických fázi diapauzy: indukce, iniciace, udržování, chladové aklimace, a terminace buď fotoperiodickým nebo chladovým signálem. Tyto fáze jsme nyní jednoznačně rozlišili pomocí sledování dynamiky transkriptomických změn v průběhu diapauzy larev octomilky Chymomyza costata. Každá fáze je charakterizována specifickým vzorem genové exprese. Tímto potvrzujeme objektivní platnost konceptu fázování diapauzy a navrhujeme jej jako obecnou platformu pro časové škálování a jednotnou interpretaci nejrůznějších "omických" dat, která jsou získávána pro různé druhy hmyzu vystavené různým ekologickým situacím. Považujeme tuto standardizaci za kritický krok pro další poznání molekulárních mechanismů hmyzí diapauzy.
Košťál V., Štětina T., Poupardin R., Korbelová J., Bruce A. W. (2017) Conceptual framework of the ecophysiological phases of insect diapause development justified by transcriptomic profiling. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 114: 8532-8537 .
DOI: 10.1073/pnas.1707281114
