Bee sociale of buzz off: Studie verbindt genen sociaal gedrag, met inbegrip van autisme

Die vervelende bijen die komen zoemen rond op een zwoele zomerse dag helpen onderzoekers onthullen de genen die verantwoordelijk zijn voor de sociale gedrag. Een nieuwe studie gepubliceerd deze week vond dat de sociale leven van zweetbijen - genoemd naar hun aantrekkingskracht transpiratie - zijn gekoppeld aan patronen van de activiteit in specifieke genen, met inbegrip van degenen in verband met autisme.

“Bijen hebben complexe sociale gedragingen, en met deze soort van bijen, kunnen we direct vergelijken individuen die in sociale groepen leven aan degenen die niet in sociale groepen wonen,”Zei Sarah Kocher, een assistent-professor van ecologie en evolutionaire biologie en de Lewis-Sigler Institute for Integrative Genomics aan de Princeton University, die leiding gaf aan het onderzoek. "We kunnen het vragen: ‘Wat zijn de fundamentele verschillen tussen een sociaal en nonsocial dierlijke?‘”

De onderzoekers vinden dat een van deze verschillen betreft het gen Syntaxin 1a, die regelt de afgifte van chemische boodschappers in de hersenen. In alles, de studie bleek bijna 200 gen varianten die verband hielden met sociaal gedrag, met 21 geclusterd in of in de omgeving zes genen die betrokken zijn bij de menselijke autisme. De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.

Zweetbijen zijn ideaal voor het bestuderen van de genen die ten grondslag liggen aan sociaal gedrag, Kocher zei, omdat sommige zijn van nature sociaal, terwijl anderen zijn solitair, hoewel beide types behoren tot de familie Halictidae. Beide typen nest in de grond, maar de sociale bijen leven in een hiërarchische samenleving, bestaande uit een koningin en werknemers, net als hun honingbij familieleden, terwijl nonsocial zweetbijen woont alleen.

Tot Kocher begonnen bestuderen zweetbijen, niet veel wetenschappers hebben gekeken naar de mechanismen die ten grondslag liggen aan hun gedrag. Een van de weinige wetenschappers de bijen te hebben bestudeerd was Cecile Plateaux-Quenu, entomoloog, die in de jaren 1960 gedocumenteerd zweet bijenvolken - en hun sociale gewoonten - in plaatsen rond Frankrijk.

In 2010, Kocher gelegen de gepensioneerde wetenschapper en uiteindelijk naar Frankrijk om haar te ontmoeten. Plateaux-Quenu hielp de jonge wetenschapper leren om de bijen te identificeren, vinden hun nesten, en het net van de insecten op hun reis onder de paardebloemen, asters en madeliefjes.

Kocher, die toen een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Harvard, bracht de bijen terug naar het laboratorium om hun genen te analyseren. Ze gesequenced het genoom van honderden bijen van de soorten wespen albipes, bekend van locaties die Plateaux-Quenu decennia eerder als thuis was ingedeeld om ofwel sociale of solitaire bijen. volgende, de onderzoekers keek door de genetische gegevens om correlaties tussen patronen van genactiviteit en sociaal gedrag op te sporen.

De bevindingen suggereren dat variaties in meerdere genen een rol spelen bij het veroorzaken of bijdragen aan het sociale gedrag van deze bijen. Veel van de gedetecteerde variaties werden gevonden in delen van de genetische code die geen genen zelf maar andere genen reguleren door het versterken van hun activiteiten.

Sociaal gedrag is complex en wordt bepaald door meerdere genen in plaats van een enkel gen. Genen zijn belangrijk voor de ontwikkeling van de hersenen - ze orkestreren verbindingen tussen neuronen en het snoeien van deze verbindingen tijdens de ontwikkeling en de kindertijd.

Een andere studie die vorig jaar op honingbijen vonden ook een verband tussen bee genen en autisme genen. Een van de verschillen tussen deze studie en dit nieuwe, Kocher zei, is dat honingbijen zijn van nature sociale, terwijl zweetbijen kunnen zowel sociaal of nonsocial.

“Het kwam als een verrassing dat we op dezelfde resultaten kwamen onafhankelijk,”Kocher zei. “Het suggereert het bestaan ​​van een kernset van genen die een belangrijke rol spelen in het vormgeven van het sociale gedrag in verschillende soorten," ze zei.

Bron:

www.princeton.edu, door Catherine Zandonella