THE ROLE OF 20-HYDROXYECDYSONE IN THE CONTROL OF CARBOHYDRATE LEVELS IN  DROSOPHILA MELANOGASTER  UNDER SHORT-TERM HEAT STRESS

M. A. Bobrovskikh; Бобровских М. А.; N. E. Gruntenko; Грунтенко Н. Е.

doi:10.31857/S2686738923600206

Роль 20-гидроксиэкдизона в регуляции уровня углеводов у Drosophila melanogaster при кратковременном тепловом стрессе

Авторы: Бобровских М.А.¹, Грунтенко Н.Е.¹
Учреждения:
1. Федеральное государственное бюджетное научное учреждение “Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук” (ИЦиГ СО РАН)
Выпуск: Том 511, № 1 (2023)
Страницы: 387-390
Раздел: Статьи
URL: https://journal-vniispk.ru/2686-7389/article/view/135657
DOI: https://doi.org/10.31857/S2686738923600206
EDN: https://elibrary.ru/JDUCWJ
ID: 135657

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Известно, что 20-гидроксиэкдизон является одним из важнейших гормональных регуляторов развития, размножения и адаптации насекомых к неблагоприятным условиям среды. Впервые показано, что экзогенный 20-гидроксиэкдизон повышает содержание двух основных углеводов насекомых, трегалозы и глюкозы, у самок Drosophila melanogaster как в нормальных условиях, так и при кратковременном тепловом стрессе. Обнаружено, что после тридцати минут теплового воздействия уровни обоих углеводов повышаются, а после полутора часов – возвращаются к исходному уровню. Предложена схема гормональной регуляции содержания углеводов при тепловом стрессе, включающая 20-гидроксиэкдизон, ювенильный гормон и дофамин.

Ключевые слова

Drosophila melanogaster, 20-гидроксиэкдизон, углеводный обмен, трегалоза, глюкоза, тепловой стресс

Об авторах

М. А. Бобровских

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение “Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук” (ИЦиГ СО РАН)

Email: nataly@bionet.nsc.ru
Россия, Новосибирск

Н. Е. Грунтенко

Автор, ответственный за переписку.
Email: nataly@bionet.nsc.ru
Россия, Новосибирск

Список литературы

Раушенбах И.Ю. Нейроэндокринная регуляция развития насекомых в условиях стресса: Генетико-физиологические аспекты. // Новосибирск, 1990. Rauschenbach I.Yu. Neyroendokrinnaya regulyatsiya razvitiya nasekomykh v usloviyakh stressa: Genetikofiziologicheskie aspekty[Neuroendocrine Regulation of Insect Development under Stress:Genetic and Physiological Aspects]. // Novosibirsk: Nauka Publ., 1990. (in Russian)
Gruntenko N.E., Rauschenbach I.Y. Interplay of JH, 20E and biogenic amines under normal and stress conditions and its effects on reproduction // J. Insect Physiol. 2008. V. 54. № 6. P. 902–908. https://doi.org/10.1016/j.jinsphys.2008.04.004
Miyashita A., Adamo S.A. Stayin’ Alive: Endocrinological stress responses in insects. In: Advances in Invertebrate Endocrinology. Toronto, 2020.
Broughton S.J., Piper M.D.W., Ikeya T., et al. Longer lifespan, altered metabolism, and stress resistance in Drosophila from ablation of cells making insulin-like ligands // PNAS. 2005. V. 102. № 8. P. 3105–3110.
Gruntenko N.E., Rauschenbach I.Y. The role of insulin signalling in the endocrine stress response in Drosophila melanogaster // Gen. Comp. Endocrinol. 2018. V. 258. P. 134–139.
Rulifson E.J., Kim S.K., Nusse R. Ablation of insulinproducing neurons in flies: growth and diabetic phenotypes // Science. 2002. V. 296. № 5570. P. 1118–1120.
Karpova E.K., Eremina M.A., Pirozhkova D.S., et al. Stress-related hormones affect carbohydrate metabolism in Drosophila females // Arch. Insect Biochem. Physiol. 2019. V. 101. № 1. e21540.
Keshan B., Thounaojam B., Kh S.D. Insulin and 20-hydroxyecdysone action in Bombyx mori: Glycogen content and expression pattern of insulin and ecdysone receptors in fat body // Gen. Comp. Endocrinol. 2017. V. 241. P. 108–117.
Zhang S.Y., Gao H., Askar A., et al. Steroid hormone 20-hydroxyecdysone disturbs fat body lipid metabolism and negatively regulates gluconeogenesis in Hyphantria cunea larvae // J. Insect Sci. 2022.
Wang X.P., Huang Z., Li Y-L. et al. Krüppel-like factor 15 integrated autophagy and gluconeogenesis to maintain glucose homeostasis under 20-hydroxyecdysone regulation // PLoS Genet. 2022. V. 18. № 6. e1010229.
Li Y.N., Lio Y-B., Xie X-Q., et al. The modulation of trehalose metabolism by 20-hydroxyecdysone in Antheraea pernyi (Lepidoptera: Saturniidae) during its diapause termination and post-termination period // J. Insect. Sci. 2020. V. 20. № 5.
Yu J., Wang H., Chen W., et al. 20-Hydroxyecdysone and receptor interplay in the regulation of hemolymph glucose level in honeybee (Apis mellifera) larvae // Metabolites. 2023. V. 13. № 1.
Hou Y., Wang X-L., Saha T.T., et al. Temporal coordination of carbohydrate metabolism during mosquito reproduction // PLoS Genet. 2015. V. 11. № 7. e1005309.
Gruntenko N.E., Laukhina O.V., Rauschenbach I.Yu., et al. Role of D1- and D2-like receptors in age-specific regulation of juvenile hormone and 20-hydroxyecdysone levels by dopamine in Drosophila // J. Insect. Physiol. 2012. V. 58. № 12. P.1534–1540.
Musselman L.P., Fink J.L., Narzinski K., et al. A high-sugar diet produces obesity and insulin resistance in wild-type Drosophila // Dis. Models. Mech. 2011. V. 4. № 6. P. 842–849.