-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
研究表明基因与行为联系更紧密(图)
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年10月14日 来源:
编辑推荐:
[生物通讯]是否曾觉得无心工作?如果你是一只蜜蜂就不会这样了。一项新研究证明,蜜蜂大脑中的活跃基因与它们的工种精确匹配:无论是负责养育幼蜂的工蜂还是负责采蜜的工蜂。有关研究结果发表在最新一期的《科学》上。
大多数生物学家都同意,许多动物中基因都强烈影响着行为。但一个长期存在的问题是这种联系究竟有多紧密:基因只是预先为一个动物的某种行为打下了伏笔,还是有更大的作用?为回答蜜蜂中的这个问题,伊利诺斯大学Urbana-Champaign分校的Charles Whitfield和他的同事研究了蜜蜂的两个工种。年轻的工蜂呆在蜂房里养育和照料幼蜂。但当它们到达3周龄时,正常情况下就应该开始出去搜寻食物,往返奔波于蜂房和广袤的花丛中。“这真是两种不同的职业,绝非调侃。”研究的作者之一、昆虫学家和[AD340X300]神经科学家Gene Robinson说。
研究人员从一个蜂房中取出18只养护工蜂和18只采蜜工蜂,然后通过DNA芯片检查它们的大脑提取物,芯片上含盖了蜜蜂的5500个左右基因。工蜂大脑组织中活合成蛋白的基因不断产生自己的临时拷贝。通过附着荧光标记到这些临时拷贝然后与DNA芯片杂交,有可能查明究竟是哪些基因在活跃表达:芯片上发出荧光的位置就指明了蜜蜂大脑中表达的基因。
研究小组发现,养护工蜂和采蜜工蜂大脑组织中的基因活动差异很大,养护工蜂脑组织约有40%的基因显示出与采蜜工蜂不同的活动。更重要的是,同一工种的个体工蜂基因的活动模式却非常相似。为检查基因活动差异是否与工作或年龄相关,科学家创造了一个所有工蜂年龄相同的蜂房。这就强迫一些工蜂在年轻时就要外出采蜜,而另一些尽管已经很老却仍然要继续担当养护幼蜂的任务。科学家比较了这一蜂房中的12只养护工蜂和12只同样年龄的采蜜工蜂。不出所料,DNA芯片上出现了同样的基因活动差异。
这些研究结果说明,基因与行为之间的联系比我们早先预想的更紧密,Robinson说。普渡大学领导一项蜜蜂行为研究计划的遗传学家Greg Hunt认为,这项新研究“非常激动人心”。他补充说,这些发现强有助于寻找负责启动特殊行为的基因总开关。(生物通编译)