Böceklerde melanin gibi bir çok pigmentin etkili
olduğu renk ve desenlenmeler eşeysel davranışlar, uyarı renklenmesi ve kamuflaj
gibi farklı fonsiyonlar için hayati rol oynar. Kütikular melanin bir çok türde
genetik ve çevresel seçilime uğrar ve melanin kütikula sertleşmesi, yaraların
iyileşmesi ve omurgasızlardaki bağışıklıkta iş gören çok önemli bir bileşendir.
Melanin ve öncülleri bakteri, fungus ve virüslere kadar uzanan patojenlere
karşı geniş bir yelpazede koruyuculuk sağlar. Böceklerde kütikular melanizm ve
bazı doğal bağışıklık tepkileri ortak fizyolojik yolakları paylaşırlar.
Fenoloksidaz (PO) melanin sentezinin kilit enzimi olup hemolimf, bağırsak ve kütikulada
bulunur. Bir böcek hemolimfinde patojenle karşı karşıya geldiğinde hemositlerle
işgalci organizmanın etrafına birikerek etkisiz hale getirir (enkapsülasyon
tepkisi). Hemositler degranüle olarak tirozini L-DOPA’ya ve ardından çeşitli
difenol kinonlara dönüştüren tirozinaz fenoloksidaz salgılarlar. Bu substratlar
en sonunda melanokroma dönüşerek enzim içermeyen bir yolla melanine çevrilir.
Bu derlemede, özellikle melanin temelli bağışıklık tepkileri açısından böcek
fizyolojisinde melanizasyon süreci vurgulanmıştır. Ayrıca, küresel iklim
değişimi kapsamında, melanin temelli bağışıklık sistemi ile sıkı bir şekilde
ilişkisi olan termal melanin hipotezinin önemine dikkat çekilmiştir.
The use of color patterns with pigments, such as melanin, play a vital
role for various functions in insects including sexual behavior, warning
coloration, and camouflage. Cuticular melanin appears to be under some genetic
and environmental selection in many species and, melanin is also a crucial
component in cuticular hardening, wound healing and invertebrate immunity.
Melanin and its precursors provides a protection against a wide range of
pathogens (including bacteria, fungi, animals and viruses) in insects.
Cuticular melanism and some innate immune responses can share common
physiological pathways in insects. Phenoloxidase
(PO), a key enzyme in the synthesis of melanin, is found in the haemolymph,
midgut and cuticle. When an insect host is confronted with a
hemocoel-bound pathogen, it encapsulates the invading organism with hemocytes
(encapsulation response). The hemocytes degranulate to release a tyrosinase
phenoloxidase, which converts tyrosine to L-DOPA and several other diphenol
quinones. These substrates are eventually transformed into melanochrome, which
non-enzymatically converts to melanin. In this review, importance of the
melanisation process in insect pyhsiology especially in melanin-based innate
immunity responses is highlighted. Additionaly, a special attention is given
the importance of the thermal melanin hypothesis, which is tightly associated
with melanin-based immune investment within the context of global climate
change.
Journal Section | Review |
---|---|
Authors | |
Publication Date | October 17, 2017 |
Published in Issue | Year 2017 Volume: 7 Issue: 2 |