Verhindern Ameisen das Altern des Gehirns?

Verhindern Ameisen das Altern des Gehirns?

Es ist nicht unmöglich, wenn man weiß, dass eine neue Studie gezeigt hat, dass Ameisen dank einer leichten Modifikation in einem einzelnen Protein in ihrem Gehirn in der Lage sind, sich von einer Arbeiterin in eine königinnenähnliche Position zu verwandeln.

Im Detail zeigte die Forschung, dass es Biologen der Perelman School of Medicine an der University of Pennsylvania gelang, Neuronen aus dem Gehirn der indischen springenden Ameise Harpegnathos Saltator zu isolieren, deren Name sich laut der britischen Zeitung von ihrer Fähigkeit ableitet, einige Zentimeter zu springen , "Tägliche Post".

In der Studie, deren Ergebnisse in der Zeitschrift Cell veröffentlicht wurden, fanden die Forscher heraus, dass ein Protein namens Kr-h1 den Übergang von Ameisen von traditionellen Arbeiterinnen, die mit der Nahrungssuche beauftragt sind, in den Zustand zusätzlicher „Königinnen“-Ameisen reguliert sind für die Fortpflanzung in einer Kolonie ohne Queen Major verantwortlich.

Professor Roberto Bonacio, der leitende Forscher der Studie, erklärte, dass tierische Gehirne durch ihre Fähigkeit zur Bildung gekennzeichnet sind, und stellte fest, dass ein ähnlicher Prozess im menschlichen Gehirn abläuft, wie beispielsweise Verhaltensänderungen während der Adoleszenz, was ein überlebensnotwendiger Prozess ist, aber die molekularen Mechanismen, die es steuern, sind noch nicht vollständig verstanden.

In der Ameisenkolonie unterhalten die Arbeiterinnen die Kolonie, indem sie Nahrung finden und die Eindringlinge bekämpfen, während die Hauptaufgabe der Königin darin besteht, befruchtete und unbefruchtete Eier zu legen.

soziales Verhalten

In der Familie H. Saltator haben Arbeiterinnen die Fähigkeit, Eier zu reproduzieren und zu legen, aber diese Transformation behindert die Anwesenheit der Königin. Und dann, wenn die Königin stirbt, beginnt eine Zeit heftiger Kämpfe, nach der einige Arbeiterinnen das Recht erhalten, sich fortzupflanzen und Eier zu legen, was zu drastischen Veränderungen des Sozialverhaltens innerhalb der Kolonie führt, wobei festgestellt wird, dass diese Veränderungen rückgängig gemacht werden können und das zusätzliche Königinnen wurden wieder zu Arbeiterinnen. .

Bonacio wies auch darauf hin, dass „Königinnen als Königinnen geboren werden“, und wenn sie als erwachsene Königin aus der Puppe oder Larve aus dem Ei auftauchen, haben sie Flügel, während die Arbeiterbienen ohne Flügel geboren werden und keine Königinnen werden, es sei denn, es gibt eine Veränderung der Verhältnisse in der Kolonie.

das Rätsel lösen

Er wies auch darauf hin, dass die Informationen zuvor nicht bekannt waren, sondern das Rätsel darin liegt, wie die Fähigkeit, sich von Arbeiterinnen in zusätzliche reproduktionsfähige Königinnen zu verwandeln, entwickelt wurde, weshalb die Forscher eine Methode entwickelten, um Neuronen aus Ameisen zu isolieren und im Labor zu halten. Dadurch konnten sie untersuchen, wie die Reaktion der Zellen zwei Hormone produziert, juveniles JH3 und Ecdyson 20E, die in unterschiedlichen Mengen im Körper von Königinnen und Arbeiterinnen vorhanden sind.

Die Forscher entdeckten, dass JH3 und 20E unterschiedliche Muster der Genaktivierung in den Gehirnen von Arbeiterinnen und Königinnen hervorriefen und dass mehr JH3 und weniger 20E Ameisen dazu brachten, sich wie Arbeiterinnen zu verhalten, während geringere Mengen an JH3 und erhöhte Mengen an 20E zum Gegenteil führten.

Wirkung auf Neuronen

Die größte Überraschung war jedoch, dass beide Hormone Neuronen beeinflussten, indem sie Kr-h1 aktivierten, ein Protein, das das Verhalten der Arbeiterinnen unterdrückt und das Verhalten der Königinnen verbessert.

Auf diese Weise ist Kr-h1 ein bisschen wie ein Lichtschalter, und Hormone fungieren als Energiequelle, die ihn ein- oder ausschaltet.

Die Forscherin Shelley Berger von der University of Pennsylvania sagte, dass dieses Protein verschiedene Gene in Arbeiterinnen und Königinnen reguliert und Ameisen daran hindert, sozial unangemessene Verhaltensweisen auszuführen, was bedeutet, dass das Kr-h1-Protein erforderlich ist, um die Grenzen zwischen den sozialen Klassen aufrechtzuerhalten und sicherzustellen, dass die Arbeiterinnen weitermachen arbeiten, während die Königinnen weitermachen, oder zusätzliche Königinnen bei der Erfüllung ihrer Rolle bei der Fortpflanzung innerhalb der Kolonie.

Die vielleicht wichtigste Botschaft dieser Studie ist, dass in Ameisenkolonien mehrere Verhaltensmuster gleichzeitig im Genom identifiziert werden und dass die Genregulation einen signifikanten Einfluss auf das Verhalten eines Organismus haben kann.

Mit anderen Worten, eine Person oder ein Organismus kann jede Rolle spielen, je nachdem, welche genetischen Schalter an- oder ausgeschaltet werden.

Dementsprechend glaubt Professor Bonacio, dass andere ähnliche Proteine ​​ähnliche Funktionen in komplexeren Gehirnen wie dem menschlichen Gehirn haben könnten, und stellt fest, dass die Entdeckung dieser Proteine ​​es uns eines Tages ermöglichen könnte, die Flexibilität von Gehirnen wiederherzustellen, die sie verloren haben – zum Beispiel das Gehirn von Menschen im Alter.

In zukünftigen Studien planen die Forscher, die Rolle von Kr-h1 in anderen Organismen sowie den Einfluss der Umwelt auf die Genregulation und damit auf die Plastizität und den Umbau des Gehirns zu untersuchen.

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