El padre de Katharina Paschinger, químico conservacionista en Viena, era un apicultor devoto. Paschinger recuerda con cariño que traería jalea real, un alimento importante para las larvas de abejas, como un regalo en las visitas a su abuela materna ".mi abuela y decirle que fue por una larga vida y belleza ", dijo Paschinger." Y en realidad, ella vivió hasta los 98 años ".
Se cree ampliamente que la jalea real tiene beneficios para la salud, aunque la evidencia médica es escasa y los médicos advierten que algunas personas tienen reacciones alérgicas graves. Una cosa que la sustancia ciertamente hace es promover el desarrollo de castas en las abejas melíferas, lo que hace que se desarrollen larvas genéticamente idénticasen adultos muy diferentes. Todas las larvas de abeja comen jalea real secretada por las abejas obreras durante los primeros días de vida, pero las elegidas para ser reinas continúan comiéndola hasta que pupan y más allá, mientras que las que se convertirán en trabajadores cambian a miel ypolen Los biólogos creen que las señales moleculares en la jalea real llevan a las abejas larvarias a convertirse en reinas, pero los detalles de esa señalización, incluida la molécula más importante y cómo se reconoce, aún no están claros.
Las preguntas en esa línea llevaron a Katharina Paschinger, una química, a revisar la jalea real este año en una investigación publicada en la revista Proteómica molecular y celular . Paschinger y sus colegas en el laboratorio de Iain Wilson en la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida en Viena se centran en las glucoproteínas, proteínas a las que se une una cadena de moléculas de azúcar. Estas cadenas de azúcar, llamadas glucanos, pueden afectar drásticamente la unión de proteínas yactividades de señalización
Estudios previos de glicoproteínas de jalea real habían encontrado principalmente clases de glicanos conocidos como híbridos oligomannosídicos y simples. Como estos no contienen elementos de reconocimiento especiales, no pudieron explicar el efecto único de la jalea real en el destino larval. Pero Paschinger, sus colegas y algunosotros científicos recientemente comenzaron a encontrar estructuras de glucano más complejas en varias especies de insectos, como mosquitos y polillas. Sus datos, dijo Paschinger, desafiaron "una creencia muy arraigada de que los insectos solo sintetizan glucanos oligomannosídicos. Usted ve estas declaraciones en todas partes. Es unpesadilla para leer tales simplificaciones "
La diversidad en los glucanos de otros insectos fue una razón para sospechar que las glucoproteínas de la jalea real también tenían una profundidad oculta. La jalea real, disponible a granel en las tiendas naturistas, era un buen candidato para un análisis combinado de la glucoproteína y el glucógeno, dijo el primer autor AlbaHykollari: "Si tienes una muestra y quieres comenzar con glicómica, la primera pregunta es cuánto tienes y qué tan pura es. Tuvimos mucha suerte: obtuvimos mucha gelatina real y fue muy pura".
Para determinar la estructura de los glicanos en la jalea real, Hykollari usó enzimas para aislar los glicanos de las proteínas y agregó etiquetas químicas. Separó los glicanos marcados usando cromatografía líquida y los analizó usando un espectrómetro de masas, un instrumento que divide las moléculas en partículas más pequeñaspiezas y las separa por tamaño y carga.
Paschinger analizó los datos para sacar conclusiones sobre las estructuras de los glucanos. Primero, comparó los patrones de fragmentación con las moléculas precursoras, haciendo inferencias sobre las estructuras de los glucanos de cómo se separaron. Luego, sugirió tratamientos químicos o enzimáticos específicos para probar esas hipótesis.
Debido a que los glicanos son cadenas modulares, como Legos, romper una unidad a la vez puede dar una buena idea de cómo encaja todo el conjunto. Por ejemplo, la fosfoetanolamina, una subunidad que el equipo observó en la jalea real, bloquea la digestión por algunas enzimas,pero puede eliminarse con ácido fluorhídrico. Si aparecieron fragmentos de glucano de cierta masa después del tratamiento con ácido fluorhídrico, era una pista de que estaba presente la fosfoetanolamina.
"Diría que el N-glucógeno de la jalea real fue definitivamente subestimado", dijo Hykollari. De las aproximadamente 100 estructuras de glucano que definió el equipo, muchas no habían sido observadas antes en las abejas. El enfoque exclusivo de su laboratorio en bioquímica de glucano y susEl espectrómetro de masas extremadamente sensible ayudó al equipo de investigación a determinar la identidad de los glicanos escasos, dijo Hykollari. "Hemos trabajado en los glicanos durante muchos años, por lo que diría que nuestro flujo de trabajo está optimizado".
Conocer estas estructuras podría ayudar a los futuros científicos a comprender la actividad de las proteínas glicosiladas en la jalea real, ya sea cómo designan a las larvas como futuras reinas o cómo activan las alarmas alérgicas en el sistema inmunitario humano. Por ejemplo, dijo Paschinger, un investigador podríasintetice un glucano de la jalea real para ver cómo interactúa con las proteínas de señalización en la larva. Sus propios planes para avanzar son abordar el glucómetro de otra especie. "Nuestra fuerza impulsora es comprender la glucoevolución", dijo Paschinger.re también impulsado por el elemento de desafío "
El equipo de investigación dedicó su manuscrito al padre de Paschinger, el químico apicultor. "Estoy seguro de que habría estado muy contento de ver que algo científico saliera de su afición a la apicultura", dijo Paschinger.
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Materiales proporcionados por Sociedad Americana de Bioquímica y Biología Molecular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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