تغییر ژنتیکِ خودجوش در طول زندگی زنبور عسل

تغییر ژنتیکِ خودجوش در  طول زندگی زنبور عسل 

تفاوت‌های ظریف در DNA زنبورهای عسل باعث می‌شود که آن‌ها نقش‌های مختلفی را در داخل کندو بر عهده بگیرند. تا پیش از این تصور می‌شد که این تغییرات معمولا ثابت هستند.

به گزارش نیچر یک تحقیق چاپ شده در نیچر نوروساینس برای اولین بار نشان می‌دهد این تغیرات برگشت‌پذیر و با رفتار این حیوانات در ارتباط است.

همه زنبورهای عسل یکسان به دنیا می‌آیند، اما این وضعیت چندان پایدار نیست.

زنبورها اگر چه در ابتدا از نظر ژنتیکی یکسانند، اما به زودی نقش‌های متفاوتی مثل ملکه یا زنبور های کارگر را بر عهده می‌گیرند. این نقش‌ها البته تنها به وسیله تفاوت‌های رفتاری مشخص نمی‌شود، بلکه جنبه فیزیکی هم دارد و باعث تغییرات کوچکی در ساختار DNA آنها می‌شود.

تغییرات اپی‌ژنتیکی، توالی ساختار DNA را دست نخورده باقی می‌گذارد، ولی طی آنها برچسبی آلی از جنس متیل به بخش‌هایی از DNA می‌چسبد که بدون تغییر در توالی DNA باعث تغییر نحوه عملکرد ژن‌ها می‌شود.

هنگامی که یک زنبور برای نقش ملکه یا کارگر انتخاب می‌شود، تغییرات ژنتیکی غیر قابل برگشت است؛ اما وقتی پای تقسیم‌بندی زنبورهای کارگر به میان می‌آید، با تغییرات برگشت‌پذیر روبرو هستیم.

زنبورهای کارگر کارشان را به عنوان پرستارانی که وظیفه غذا دادن به ملکه و لارو زنبورهای جدید را برعهده دارند، آغاز می‌کنند؛ پس از مدتی بیشتر آن‌ها به زنبورهایی تبدیل می‌شوند که به دنبال گرده از کندو خارج می‌شوند.

در این دو گروه، الگوی های متیلاسیون DNA بسیار متفاوت است، در حالی که آنها می‌توانند هر دو نقش را بپذیرند.

تحقیق جدیدی نشان می‌دهد که این تغییرات متیلاسیون برگشت‌پذیر است؛ یعنی اگر یک زنبور جستجوگر غذا دوباره به پرستار تبدیل شود، الگوی متیلاسیون ژنی این زنبور هم به پرستار تغییر می‌کند.

این تحقیق به سرپرستی آندرو فینبرگ از دانشگاه جانزهاپکینز انجام شده و نشان می‌دهد که زنبورهای جستجوگر غذا وقتی این نقش را بر عهده می‌گیرند که در بازگشت به کندو متوجه می‌شوند زنبورهای پرستار کم شده‌اند یا به تعداد بیشتری از آن‌ها نیاز است.

در این صورت نیمی از آنها به سرعت دوباره به پرستار تبدیل می‌شوند. آزمایش الگوی متیلاسیون DNA انجام شده از سلول‌های مغزی آن‌ها نشان می‌دهد این الگو به سرعت به حالت مناسب برای پرستاری تغییر می‌کند.