CHAMPAIGN, Ill. – Egy gén, amely sok szervezetben a biológiai órához kapcsolódik, egy újabb funkciót tárt fel. A mézelő méhekben, amelyek egy határozott munkamegosztással rendelkező világban élnek, a gén aktívabb az idősebb méhek agyában, különösen a takarmánykeresőkben, akiknek a munkája a kaptáron kívül van.
Az új eredmények arra utalnak, hogy az agyban olyan molekuláris kapcsolatok fordulnak elő, amelyek befolyásolják a szociális rovarok munkamegosztását és biológiai óráit – állítják az Illinoisi Egyetem kutatói. A Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban június 6-án megjelent tanulmány az első, amely a periódusgént vizsgálja fejlődési összefüggésben.
"Ez a tanulmány egy óragént olyan funkcióban foglal magában, amely eltér a biológiai óra alapvető mechanizmusától" - mondta Gene E. Robinson entomológus, az UI Bee Research Facility igazgatója. "Ez túlmutathat a cirkadián ritmusokon. De még fogalmunk sincs, mi okozza a génaktivitás növekedését, és nem ismerjük a funkcióját sem. Ez az első alkalom, hogy a periódusgén aktivitásában ilyen fejlődési változásokat észleltek."
Robinson csapata úgy döntött, hogy megvizsgálja a periódusgént a mézelő méhek összetett, életkor által közvetített munkarendszerében betöltött lehetséges szerepe szempontjából, mivel kiderült, hogy részt vesz a gyümölcslegyek idővel összefüggő folyamataiban. Robinson szerint a takarmányozó méheknek fejlett belső cirkadián órájuk van, amely irányítja a navigációt, a táncos kommunikációt és a nektárgyűjtést. Emellett azt mondta, hogy a munkamegosztásuk időbeli – időzítés és öregedés kérdése.
Egy 1998-ban közzétett tanulmányban Robinson és munkatársai az élet ritmusát keresték egy méhkasban.Azt találták, hogy a fiatal méhek véletlenszerűen váltanak a pihenés és a munka között, függetlenül az időtől, miközben ellátták feladataikat a lárvák etetésére, míg a takarmányozók csak nappali órákban merészkedtek ki a kaptárból.
A legfrissebb tanulmányban Robinson csapata megállapította, hogy a periódusgén mRNS szintje, amely az aktív DNS üzenethordozója, emelkedett és csökkent a nap folyamán mind a fiatal, mind az idős méhekben. Ez a ciklikus aktivitás az összes óragén aláírása, beleértve a periódust is. Az mRNS szintje azonban kétszer magasabb volt az idősebb méhekben és a koraérett takarmánykeresőkben – a méhek a normál életkornál korábban kényszerültek táplálkozásra. Ez utóbbi felfedezés, mondta Robinson, összefüggést sugall a táplálékkeresési tevékenységek és a periódusos génaktivitás magas szintje között.
A megemelkedett szintet a szerzők írták: "nem lehet kizárólag a megnövekedett időrendi életkor, a táplálékkeresés, a repülés vagy a napsugárzás miatt, ha egyáltalán nem okozhatja", mivel a takarmánykeresőket laboratóriumba zárják és sötétben elszigetelték. szociális környezetükből több napig is magas szinten tartották.
Robinsonnal dolgozott Dan Toma, az ökológia, etológia és evolúció tanszék végzős hallgatója, aki klónozta a méhek időszaki génjét, Guy Bloch posztdoktori kutató és Darrell Moore, az East Tennessee State University vendégbiológusa. A kutatást finanszírozó ügynökségek között a National Institutes of He alth, a National Science Foundation és az UI is szerepelt.
