研究將基因與社會(huì)行為聯(lián)系起來(lái)包括自閉癥

在悶熱的夏日嗡嗡作響的那些討厭的蜜蜂正在幫助研究人員揭示導(dǎo)致社會(huì)行為的基因。本周發(fā)表的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，汗水蜜蜂的社交生活因其對(duì)排汗的吸引力而得名 - 與特定基因的活動(dòng)模式有關(guān)，包括與自閉癥相關(guān)的基因。

“蜜蜂有著復(fù)雜的社會(huì)行為，對(duì)于這種蜜蜂，我們可以直接比較生活在社會(huì)群體中的個(gè)體和那些不生活在社會(huì)群體中的個(gè)體，”生態(tài)學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)助理教授Sarah Kocher說(shuō)道。普林斯頓大學(xué)的Lewis-Sigler綜合基因組學(xué)研究所負(fù)責(zé)該研究。“我們可以問(wèn)：'社會(huì)和非社會(huì)動(dòng)物之間的根本區(qū)別是什么?'”

研究人員發(fā)現(xiàn)，其中一個(gè)差異涉及基因syntaxin 1a，它控制著大腦中化學(xué)信使的釋放。總之，該研究發(fā)現(xiàn)了近200種與社會(huì)行為有關(guān)的基因變異，其中21種聚集在或附近涉及人類(lèi)自閉癥的6種基因。該研究發(fā)表在Nature Communications雜志上。

Kocher說(shuō)，汗蜂是研究社會(huì)行為基礎(chǔ)的理想選擇，因?yàn)橛行┤俗匀皇巧鐣?huì)性的，而其他人則是孤獨(dú)的，盡管這兩種類(lèi)型都屬于Halictidae家族。這兩種類(lèi)型都棲息在地下，但社會(huì)蜜蜂生活在一個(gè)由女王和工人組成的分層社會(huì)，就像他們的蜜蜂親戚一樣，而非社會(huì)性的蜜蜂獨(dú)自生活。

在Kocher開(kāi)始研究汗水蜜蜂之前，并沒(méi)有多少科學(xué)家研究過(guò)他們行為背后的機(jī)制。研究蜜蜂的為數(shù)不多的科學(xué)家之一是Cecile Plateaux-Quenu，他是一位昆蟲(chóng)學(xué)家，他在20世紀(jì)60年代記錄了法國(guó)各地的汗蜂種群及其社會(huì)習(xí)慣。

2010年，Kocher找到了這位退休科學(xué)家，并最終前往法國(guó)與她見(jiàn)面。Plateaux-Quenu幫助年輕的科學(xué)家學(xué)會(huì)識(shí)別蜜蜂，找到它們的巢穴，并在昆蟲(chóng)在蒲公英，紫苑和雛菊中旅行時(shí)凈化它們。

Kocher當(dāng)時(shí)是哈佛大學(xué)的博士后研究員，將蜜蜂帶回實(shí)驗(yàn)室分析他們的基因。她對(duì)幾百種白樺(Lasioglossum albipes)蜜蜂的基因組進(jìn)行了測(cè)序，這些蜜蜂是從Plateaux-Quenu幾十年前將其歸類(lèi)為社交或孤蜂的家園所知的。接下來(lái)，研究人員通過(guò)遺傳數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)基因活動(dòng)模式與社會(huì)行為之間的相關(guān)性。

研究結(jié)果表明，幾種基因的變異在引起或促成這些蜜蜂的社會(huì)行為方面起著重要作用。檢測(cè)到的許多變異是在遺傳密碼的部分中發(fā)現(xiàn)的，這些變異不是基因本身，而是通過(guò)增強(qiáng)其活性來(lái)調(diào)節(jié)其他基因。

社會(huì)行為是復(fù)雜的，由多個(gè)基因而不是單個(gè)基因決定?；?qū)τ诖竽X發(fā)育很重要 - 它們?cè)诎l(fā)育和童年期間協(xié)調(diào)神經(jīng)元之間的聯(lián)系和修剪這些聯(lián)系。

去年對(duì)蜜蜂進(jìn)行的另一項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn)蜜蜂基因與自閉癥基因之間存在聯(lián)系。Kocher說(shuō)，這項(xiàng)研究與這項(xiàng)新研究之間的區(qū)別之一是，蜜蜂本質(zhì)上是社會(huì)性的，而蜜蜂可以是社會(huì)性的，也可以是非社會(huì)性的。

“令人驚訝的是，我們獨(dú)立地得出了相同的結(jié)果，”Kocher說(shuō)。“這表明存在一組核心基因，這些基因在塑造不同物種的社會(huì)行為方面發(fā)揮著重要作用，”她說(shuō)。

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