Odorant vazebné proteiny včely medonosné

Pavel URVA

Bachelor's thesis

Odorant binding proteins of Apis mellifera

Abstract:

Včela medonosná je eusociální druh, jehož existence je zcela závislá na vzájemné kooperaci všech jedinců společenstva. Spolupráce a soudržnost celé kolonie je založena zejména na feromonální komunikaci a komunikaci zprostředkované odoranty nebo tzv. semiochemikáliemi, látkami jež jsou nositeli informace. Odoranty jsou hydrofobní látky a k tomu, aby mohly být tyto látky doručeny k cílovým čichovým neuronům, jsou zapotřebí odorant vazebné protein (OBP) nebo podobné chemosenzorické proteiny (CSP), název OBP vyplývá z role při pachové komunikaci (olfakce). V posledních letech však výzkumy naznačují, že tyto proteiny hrají důležitou roli nejen při olfakci ale také jako molekulové transportéry a kooperují s imunitním systémem i CNS. Mnohá onemocnění, ať už bakteriální, virová či infestace roztoči, ovlivňují expresi těchto proteinů a tím narušují integritu hmyzích společenstev. Výsledky této práce potvrzují vliv varroózy na expresi vybraných OBP. Měření genové exprese OBP proběhlo na úrovni izolace mRNA z celých těl včel s následnou RT-qPCR. Z výsledků měření genové exprese ověřených statistickým výpočtem t-testu bylo zjištěno, že v silně infestovaných včelstvech byla signifikantně zvýšena exprese Obp3, Obp14, Obp17 a Obp21 v porovnání s kontrolní skupinou. Studium OBP přináší stále nové poznatky o významu těchto proteinů v pochopení biochemických a fyziologických procesů včely medonosné, jejíž činnost je celosvětově významná pro hospodářství. Tato práce v žádném případě nevyčerpává problematiku OBP. Smyslem této práce je navázat na předchozí studie spojené s OBP a iniciovat další výzkumnou činnost zaměřenou na studium biochemických procesů závislých na OBP.

Abstract:

The honey bee is a eusocial species whose existence is entirely dependent on the mutual cooperation of all individuals in the community. The cooperation and cohesion of the whole colony is based mainly on pheromonal communication and communication mediated by odorants or so-called semiochemicals, substances that carry information. Odorants are hydrophobic substances, and odorant binding protein (OBP) or similar chemosensory proteins (CSP) are required to deliver these substances to target olfactory neurons; the name OBP derives from its role in olfactory communication (olfaction). In recent years, however, research suggests that these proteins play an important role not only in olfaction but also as molecular transporters and cooperate with the immune system and the CNS. Many diseases, whether bacterial, viral or mite infestations, affect the expression of these proteins and thus disrupt the integrity of insect communities. The results of this work confirm the effect of varroosis on the expression of selected OBPs. OBP gene expression measurements were performed at the level of mRNA isolation from whole bee bodies followed by RT-qPCR. From the results of gene expression measurements verified by statistical t-test calculation, it was found that the expression of Obp3, Obp14, Obp17 and Obp21 was significantly increased in heavily infested colonies compared to the control group. The study of OBPs is providing new insights into the importance of these proteins in understanding the biochemical and physiological processes of the honey bee, whose activities are of global economic importance. This thesis is by no means exhaustive of OBPs issues. The purpose of this thesis is to build on previous studies related to OBP and to initiate further research activities aimed at studying OBP-dependent biochemical processes.

Keywords

Odorant vazebné proteiny, odoranty, perirecepce, stresové reakce, včela medonosná, varroóza, semiochemikálie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2023

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Jiří Danihlík, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry