Et godstog lastet med liv

Et protein som kan fremme helse og lengre liv hos honningbiene, kan også bidra til å løse store økonomiske utfordringer for oss mennesker.

Publisert
Proteinet vitellogenin regulerer sosialt liv, helse og livslengde hos bier. (Foto: Christofer Bang)
Proteinet vitellogenin regulerer sosialt liv, helse og livslengde hos bier. (Foto: Christofer Bang)

Honningbier er de insektene som mest effektivt bestøver mange landbruksavlinger. De er derfor avgjørende for matproduksjonen i store deler av verden.

Honningbier bestøver alt fra epletrær i Hardanger til mandeltrær i California. Mandlene finner du i julemarsipanen du spiser.

Honningbienes helsetilstand har vakt stor bekymring de siste årene etter massiv biedød i USA og Europa. Dette har fått EU-kommisjonen til å reagere med lovnader om mer ressurser til forskning på bier.

EU-kommisjonen anslår at 84 prosent av planteartene i Europa er avhengig av insektbestøving og at bienes innsats har en verdi på omlag 22 milliarder euro.

– Detaljerte studier av molekylene som bidrar til å holde biene friske er ekstremt viktig for matindustrien, så vel som mattilgangen globalt, sier forsker Heli Havukainen, som nylig disputerte for doktorgraden ved Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB).

Mer protein – bedre helse og lengre liv

Et av disse molekylene er proteinet vitellogenin.

– Kort sagt; jo mer vitellogenin det er i en bie, jo lenger lever den. Vitellogenin påvirker hvordan biene utfører ulike sosiale oppgaver, som larvepass og mathenting.

– Proteinet er også viktig for bienes immunsystem og er en antioksidant som motvirker stress. Jeg har studert hvordan dette molekylet ser ut og hvordan det oppfører seg på et nano-nivå, sier Havukainen.

Som et godstog

Forsker Heli Havukainen. (Foto: Ørjan Knudsen)
Forsker Heli Havukainen. (Foto: Ørjan Knudsen)

Havukainen oppdaget at vitellogenin kan sammenlignes med et godstog, som består av et lokomotiv og en godsvogn.

Lasten er fett som proteinet plukker opp i bienes fettceller – sentralbanestasjonen. Vitellogenin-toget tøffer rundt i bienes blod og leverer fett på ulike lokalstasjoner.

– Jeg oppdaget at noen vitellogenin-molekyler deler seg i to, omtrent som et lokomotiv som kobles fra en godsvogn.

– Fettvogna kommer ingen vei uten lokomotivet og blir stående på fettcelle-stasjonen, mens lokomotivet forsvinner avgårde på egenhånd. Vi fant fort ut at dette er en typisk oppførsel for vitellogenin-molekylet, sier Havukainen.

Tidligere trodde man at vitellogenin var helt og udelelig, likt et lasteskip som ikke kan kobles fra lasten sin på samme måte som et godstog. Havukainens resultater er derfor et framskritt for alle som arbeider for bedre biehelse.

– Vi fant ut at vitellogenin kan kaste fett-lasten når det møter bestemte kjemiske prosesser. Hvordan denne frakoblingen skjer, og hvilken faktor som får lokomotivet til å tøffe sin vei uten lasten, er viktige spørsmål i proteinenes verden og trolig også like viktig for biene, sier Havukainen.

Hva skjer med vognkoblingen?

Forskergruppen mener vitellogenins tosomhet er nøkkelen til å forstå hvordan proteinet fungerer, og prøver nå å finne faktoren som bryter den skjøre “vognkoblingen”.

– Min konklusjon er at vitellogenin består av to funksjonelle deler. Nå skal jeg forsøke å stoppe denne vogn-frakoblingen, slik at lokomotivet og fettvonga alltid er samkjørte. Dette kan gi svar på hvorfor lokomotivet noen ganger kjører rundt på egenhånd, og hva det betyr for biene.

– Slik kan vi forstå hvordan vitellogenin påvirker bienes sosiale liv, immunsystem og stressmestring, og til syvende og sist hvilke konsekvenser disse prosessene har for global matproduksjon og mattilgang, sier Havukainen.

Referanse:

Havukainen m.fl.: Deconstructing honeybee vitellogenin: novel 40 kDa fragment assigned to its N terminus, Journal of Experimental Biology, 2011 Feb 15;214 (Pt 4): 582-92, doi: 10.1242/​jeb.048314.