Hemoglobin u včel

Hmyz dýchá trachejemi, to ví každý. Drobné tracheoly dopravují plynný kyslík málem ke každé buňce, ba až dovnitř svalových buněk. Kyslík u hmyzu obyčejně není rozváděn po těle hemolymfou (obdobou obratlovčí krve). Zapojení hemoglobinu do příjmu kyslíku je tedy považováno za výjimečnou adaptaci, vyvinutou u několika málo skupin hmyzu, například u larev pakomárů. Ty jsou krásně červené, žijí v teplé vodě chudé na kyslík a hemoglobin jim ho pomáhá vychytávat z vody. Pakomáří hemoglobin má totiž až třicetinásobně vyšší afinitu ke kyslíku než obratlovčí.

Jak to, že se hemoglobin nachází i v těle včel? Včelí hemoglobin má velikost jen 19,5 kDa (oproti 68 kDa u obratlovců a 31 kDa u pakomárů), skládá se ze 171 aminokyselin. Není ani rozpuštěn volně v hemolymfě jako u pakomárů, ani vázán v krvinkách jako u obratlovců. Je lokalizován v cytoplazmě buněk tracheálního systému, nějaký též v Malpighiho trubicích a ve varlatech. Co přesně v zmíněných buňkách dělá, není dosud jasné. Zřejmě má podobnou funkci při skladování kyslíku a jeho transportu uvnitř buňky jako u nás svalová bílkovina myoglobin (viz Vesmír 78, 72, 1999/2).

Gen pro včelí hemoglobin obsahuje poměrně nečekané sekvence. V druhém exonu je dvacet šest thymidinů za sebou, překlad však začíná až kus za touto sekvencí. Ve čtvrtém exonu je jednadvacetkrát za sebou dvojice TA, překlad však končí už kus před touto sekvencí. Introny hýří méně pravidelnými „nesmysly“.

Výskyt hemoglobinu u včel by neměl být žádným překvapením. Geny pro hemoglobin mají patrně všichni hmyzové. Rozhodně byl nalezen u ploštic, brouků a motýlů, velmi fylogeneticky diverzifikovaný je u dvoukřídlých. Jen ho prostě nepoužívají ve velkém jako krevní barvivo. (Journal of Insect Physiology 52, 701–710, 2006/7)