Vær sosial eller surr av: Studie kobler gener til sosial atferd, inkludert autisme

De irriterende biene som surrer rundt på en tåkete sommerdag hjelper forskere med å avsløre genene som er ansvarlige for sosial atferd. En ny studie publisert denne uken fant at de sosiale livene til svettebier - oppkalt etter deres tiltrekning til svette - er knyttet til aktivitetsmønstre i spesifikke gener, inkludert de som er knyttet til autisme.

"Bier har kompleks sosial atferd, og med denne biearten, vi kan direkte sammenligne individer som lever i sosiale grupper med de som ikke bor i sosiale grupper,sa Sarah Kocher, en assisterende professor i økologi og evolusjonsbiologi og Lewis-Sigler Institute for Integrative Genomics ved Princeton University, som ledet forskningen. «Vi kan spørre: "Hva er de grunnleggende forskjellene mellom et sosialt og ikke-sosialt dyr?’”

Forskerne fant at en av disse forskjellene involverer genet syntaksin 1a, som styrer frigjøringen av kjemiske budbringere i hjernen. I alt, studien fant nesten 200 genvariasjoner som var knyttet til sosial atferd, med 21 gruppert i eller i nærheten av seks gener involvert i menneskelig autisme. Studien ble publisert i tidsskriftet Nature Communications.

Svettebier er ideelle for å studere genene som ligger til grunn for sosial atferd, sa Kocher, fordi noen er naturlig sosiale mens andre er ensomme, selv om begge typene tilhører familien Halictidae. Begge typer hekker i bakken, men de sosiale biene lever i et hierarkisk samfunn bestående av en dronning og arbeidere, som honningbiens slektninger, mens ikke-sosiale svettebier lever alene.

Helt til Kocher begynte studerer svettebier, ikke mange forskere hadde sett på mekanismene som lå til grunn for oppførselen deres. En av de få forskerne som har studert biene var Cecile Plateaux-Quenu, en entomolog som på 1960-tallet dokumenterte populasjoner av svettebier – og deres sosiale vaner – på steder rundt om i Frankrike.

I 2010, Kocher lokaliserte den pensjonerte vitenskapsmannen og reiste til slutt til Frankrike for å møte henne. Plateaux-Quenu hjalp den yngre forskeren med å lære å identifisere biene, finne reirene deres, og nett insektene mens de reiste blant løvetannene, asters og tusenfryd.

Kocher, som da var postdoktor ved Harvard University, brakte biene tilbake til laboratoriet for å analysere genene deres. Hun sekvenserte genomene til hundrevis av bier av arten Lasioglossum albipes, kjent fra steder som Plateaux-Quenu hadde klassifisert tiår tidligere som hjemsted for enten sosiale eller ensomme bier. Neste, forskerne så gjennom de genetiske dataene for å oppdage sammenhenger mellom mønstre av genaktivitet og sosial atferd.

Funnene tyder på at variasjoner i flere gener spiller en rolle i å forårsake eller bidra til den sosiale oppførselen til disse biene. Mange av variasjonene som ble oppdaget ble funnet i deler av den genetiske koden som ikke er gener i seg selv, men som heller regulerer andre gener ved å øke deres aktivitet.

Sosial atferd er kompleks og bestemmes av flere gener i stedet for et enkelt gen. Gener er viktige for hjernens utvikling - de orkestrerer forbindelser mellom nevroner og beskjæring av disse forbindelsene under utvikling og barndom.

En annen studie utført i fjor på honningbier fant også en sammenheng mellom biegener og autismegener. En av forskjellene mellom den studien og denne nye, sa Kocher, er at honningbier av natur er sosiale, mens svettebier kan være enten sosiale eller ikke-sosiale.

"Det kom som en overraskelse at vi kom over de samme resultatene uavhengig av hverandre,sa Kocher. "Det antyder eksistensen av et kjernesett med gener som spiller en viktig rolle i å forme sosial atferd på tvers av forskjellige arter," hun sa.

Kilde:

www.princeton.edu, av Catherine Zandonella