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Martina Meyering-Vos, Joseph Woodring

• Allatostatine (AS) und Sulfakinine (SK) sind Neuropeptidhormone, die aus mehreren Insektenarten isoliert und analysiert wurden. Die AS können durch strukturelle Merkmale in drei Typen eingeteilt werden, wobei die Peptide des A Typs durch das C-terminale Sequenzmotif FGL(I,V)amid charakterisiert sind. Die AS hemmen bei einigen Insektenarten die Juvenilhormonbiosynthese und -freisetzung aus den Corpora allata. Eine generelle Funktion dieser Neuropeptide scheint ihre myoaktive Wirkung auf viscerale Muskulatur zu sein. Daneben stimulieren sie die Verdauungsenzymaktivität und haben inhibitorische Wirkung auf die Futteraufnahme und die Vitellogeninbiosynthese (Review: Hoffmann & al. 1999). Eine Strukturaufklärung der cDNA der A-Typ AS (Meyering-Vos & al. 2001) ergab insgesamt 14 potentielle Peptide auf einem Prohormonvorläufer, der in verschiedensten Geweben exprimiert wird, was ein weiterer Hinweis auf die multifunktionale Rolle der Peptide ist. Eine andere Gruppe von Neuropeptiden stellen die Sulfakinine dar, die in ihrer C-terminalen Heptapeptidsequenz DY(SO3H)GHMRFamid übereinstimmen, wobei die Sulfatierung des Tyrosins bisher nur für einige Peptide nachgewiesen werden konnte. Die SK cDNA aus der Grille G. bimaculatus kodiert einen Prohormonvorläufer, der ausschließlich im Grillengehirn exprimiert wird, und aus dem zwei potentielle SK Peptide freigesetzt werden können (Meyering-Vos & Müller 2007). Auch diese Neuropeptide sind myoaktiv, d.h. in Schaben und Heuschrecken wurde eine Stimulation der Darmkontraktion nachgewiesen (Nachman & al. 1986, Schoofs & al. 1990). Außerdem wurde in Heuschrecken, Schaben und Fliegen eine Hemmung der Futteraufnahme unter dem Einfluss von SK festgestellt (Wei & al. 2000, Maestro & al. 2001, Downer & al. 2006). Die Sulfakinine weisen eine große strukturelle aber auch physiologische Ähnlichkeit mit der Gastrin /Cholecystokinin Peptidfamilie der Vertebraten auf, die hormonelle Regulatoren verschiedener Verdauungsprozesse und des Essverhaltens darstellen. In der vorliegenden Arbeit wird der Fragestellung nachgegangen, ob die Genexpression von AS und SK in G. bimaculatus nach abdominaler Injektion entsprechender doppelsträngiger (ds) RNA (RNA Interferenz Methode) erfolgreich unterdrückt werden kann und welche Auswirkungen diese Suppression auf die Futteraufnahme und Verdauung der Grillen hat. Detaillierte Kenntnisse über die Funktionen der Genprodukte (Neuropeptide) könnten bei der Entwicklung neuartiger Insektizide für die Schädlingsbekämpfung helfen.
• The regulation of the feeding behavior and digestion is in all animals a complex procedure. Recent investigations showed that neuropeptides play a central role not only in vertebrates but also in invertebrates with regard to these processes. Sulfakinins and allatostatins are two groups of neuropeptides, which were identified from insects of diverse orders. Myoactivity in the digestive tract of insects, seems to be a general function of these neuropeptides within insects. Since the first consequence after ingestion of food is the expansion of the foregut, followed by contraction and relaxation of the muscles of the digestive tract, these processes can affect the food intake. In addition, with some insect species it was proven that these neuropeptides stimulate the release of the digesting enzyme alpha-amylase. A purposeful reduction of the allatostatin- and sulfakinin gene expression in the Mediterranean field cricket, Gryllus bimaculatus de Geer (Ensifera, Gryllidae), using the RNA interference method (RNAi), led to changes of food intake and food transport through the gut. The observations refer to an inhibitory bioactivity for both peptides. The digesting enzyme activities of alpha-amylase and proteases were affected only by a suppression of the allatostatin gene.