Die Rolle der Major Royal Jelly Proteine für die Kastendeterminierung der Honigbiene Apis mellifera

Die Aufklärung der ursächlichen biologischen Mechanismen der Kastendiffernzierung bei der Honigbiene Apis mellifera, ist eines der grundlegendsten Themen in der Erforschung der Biologie sozialer Insekten. Es ist bereits lange bekannt, dass die Differenzierung einer weiblichen Larve zur Königin durch die Ernährung bestimmt wird. Nur Königinnenlarven erhalten ausschließlich Gelée Royale, ein Sekret der Futtersaftdrüsen von jungen Arbeiterinnen, die die Brut aufziehen. Jüngste Ergebnisse zeigen, dass unterschiedliche DNA-Methylierungen von zentraler Bedeutung während der Kastendetermination sind. Obwohl die Genkaskaden der Kastendifferenzierung mit großem Detail bekannt sind, bleibt die Rolle des Gelée Royale nicht nur unerklärt sondern hochkontrovers diskutiert. Trotz erheblicher Forschungsbemühungen gibt es überraschend wenige und nur unvollständige Studien, die sich mit der biochemischen Charakterisierung von Gelée Royale-Komponenten befassen. Wir beabsichtigen eine umfassende funktionelle Charakterisierung der Major Royal Jelly Proteine (MRJPs), die bis zu 90% des Gesamtproteingehaltes von Gelée Royale ausmachen. Wir werden die adaptive Bedeutung dieser Proteine evolutionsgenetisch prüfen, ihre Struktur biochemisch analysieren und ihre Funktion experimentell in vitro testen. Wir erwarten nicht nur die Kontroverse über die Rolle der MRJP für die Königinnendetermination aufzulösen, sondern werden auch die Evolution der extremen Radiation der MRJP bei Apis sowie die vielfältigen anderen Funktionen der MRJP erklären können.