携手健康网携手健康网

大脑中的转录因子与蜜蜂的行为密切相关

一项不寻常的研究涉及条形码编码和跟踪六个无女王蜂箱中成千上万只蜜蜂的行为,并分析其大脑中的基因表达,从而为基因调控如何促进社会行为提供了新见解。

研究人员说,这项研究发表在eLife期刊上,揭示了大脑中称为转录因子的调节基因的活性与蜜蜂的行为密切相关。单个转录因子可以诱导或减少许多其他基因的表达。

伊利诺伊州厄巴纳香槟分校的前研究生贝里尔琼斯(Beryl Jones)说:“如果一个殖民地的女王死了,而工人们未能饲养一个替代女王,则一些工​​蜂会激活他们的卵巢并开始产卵。与昆虫学教授吉恩·罗宾逊(Gene Robinson)一起研究,该教授是美国伊利诺伊州卡尔·R·沃斯基因组生物学研究所所长。密歇根大学生物医学工程教授Sriram Chandrasekaran。琼斯是普林斯顿大学的博士后研究员。

琼斯说:“这是'行为可塑性'的一个例子,这种行为具有响应环境而改变行为的能力。” “我们知道行为可塑性受大脑中基因活动的影响,但我们不知道大脑中的基因如何共同调节这些行为差异。”

罗宾逊说:“我们想比较产卵和觅食的行为,因为它们是自私和合作行为的典型例子。”

在典型情况下,皇后会产卵,工人们饲草。专注于皇后和觅食者的大脑和行为差异的研究必须与以下事实相抗衡:皇后在发育过程中的喂养和养育方式不同于工蜂,这使得基因调控的任何差异都难以解释。

通过研究无蚁后的殖民地,研究人员仅能分析工蜂,因此可以避免这种并发症。

罗宾逊说:“研究基因如何影响行为的另一个挑战是行为会随着时间的推移以及个体之间的变化而变化。” “因此,我们使用小的条形码和计算机视觉自动跟踪了成千上万只蜜蜂的行为(24/7),以生成异常大的数据集来帮助回答我们的问题。”

科学家使用计算算法来寻找蜜蜂中脑基因活动的模式。他们发现致力于觅食的蜜蜂与主要致力于产卵的蜜蜂之间在基因调控方面存在一致的差异。

这些转录因子调控的模式是如此独特,以至于研究人员可以使用它们来预测单个蜜蜂是觅食者还是卵子。

分析表明,少数产卵工蜂也参与觅食。这些“种属”蜜蜂在觅食专家和产卵专家之间具有中等的基因表达谱。

琼斯说:“我们鉴定出15种转录因子,可以最好地解释蜜蜂的行为差异。” 她说,这些发现表明,少数有影响力的转录因子活性的改变可能导致行为发生显着不同。

我们先前确定对蜜蜂行为重要的某些转录因子已影响其他物种社会行为的演变。这表明我们的发现将有助于理解社会行为如何在包括人类在内的多个物种中进化和调控。”

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。