Estävätkö muurahaiset aivoja ikääntymästä?

Estävätkö muurahaiset aivoja ikääntymästä?

Se ei ole mahdotonta, kun tiedetään, että uusi tutkimus on paljastanut, että muurahaiset pystyvät muuttumaan työntekijästä kuningattaren kaltaiseen asemaan aivojensa yksittäisen proteiinin pienen muutoksen ansiosta.

Yksityiskohtaisemmin tutkimukset osoittivat, että Pennsylvanian yliopiston Perelman School of Medicine -koulun biologit onnistuivat eristämään hermosoluja intialaisen hyppäävän muurahaisen Harpegnathos saltatorin aivoista, jonka nimi juontaa juurensa sen kyvystä hypätä muutaman tuuman brittilehden mukaan. , "Päivittäinen posti".

Tutkimuksessa, jonka tulokset julkaistiin Cell-lehdessä, tutkijat havaitsivat, että Kr-h1-niminen proteiini säätelee muurahaisten siirtymistä perinteisistä työntekijöistä, joiden tehtävänä on löytää ruokaa, ylimääräisten "kuningattaren" tilaan. ovat vastuussa lisääntymisestä siirtokunnassa, jossa ei ole kuningatar majoria.

Tutkimuksen johtava tutkija, professori Roberto Bonacio selitti, että eläinten aivoille on ominaista niiden muodostumiskyky, ja huomautti, että samanlainen prosessi tapahtuu ihmisen aivoissa, kuten käyttäytymisen muutokset murrosiässä, mikä on selviytymisen kannalta välttämätön prosessi, mutta sitä ohjaavia molekyylimekanismeja ei ole täysin ymmärretty.

Muurahaisyhdyskunnassa työntekijät ylläpitävät yhdyskuntaa etsimällä ruokaa ja taistelemalla hyökkääjiä vastaan, kun taas kuningattaren päätehtävänä on munida hedelmöittyneitä ja hedelmöittämättömiä munia.

sosiaalinen käyttäytyminen

H. Saltator -perheessä työntekijöillä on kyky lisääntyä ja munia, mutta tämä muutos estää kuningattaren läsnäolon. Ja sitten kun kuningatar kuolee, alkaa kiivaiden taistelujen kausi, jonka jälkeen muutamat työntekijät saavat oikeuden lisääntyä ja munia, mikä johtaa rajuihin muutoksiin siirtokunnan sosiaalisessa käyttäytymisessä. kuningattareista tuli taas työntekijöitä.

Bonacio huomautti myös, että "kuningattaret syntyvät kuningattareiksi", ja kun ne tulevat esiin aikuisina kuningattareina pupusta tai toukana munasta, heillä on siivet, kun taas työmehiläiset syntyvät ilman siipiä ja niistä ei tule kuningattaret, ellei ole olemassa olosuhteiden muutos siirtokunnan sisällä.

ratkaise palapeli

Hän totesi myös, että tiedot eivät olleet aiemmin tiedossa, vaan mysteeri piilee pikemminkin siinä, kuinka kyky muuttua työläisistä lisääntymiskykyisiksi kuningattareiksi, joten tutkijat kehittivät menetelmän hermosolujen eristämiseksi muurahaisista ja niiden pitämiseksi laboratoriossa. jonka avulla he pystyivät tutkimaan, kuinka solut tuottavat kahta hormonia, nuorten JH3:a ja ekdysoni 20E:tä, joita on saatavilla eri tasoilla sekä kuningattareiden että työntekijöiden kehossa.

Tutkijat havaitsivat, että JH3 ja 20E tuottivat erillisiä geeniaktivaatiomalleja työntekijöiden ja kuningattareiden aivoissa ja että enemmän JH3 ja vähemmän 20E sai muurahaiset käyttäytymään työntekijöinä, kun taas pienemmät määrät JH3:a ja lisääntyneet määrät 20E johtivat päinvastaiseen.

Vaikutus neuroneihin

Suurin yllätys oli kuitenkin se, että molemmat hormonit vaikuttivat hermosoluihin aktivoimalla Kr-h1:n, proteiinin, joka vaimentaa työntekijöiden käyttäytymistä ja tehostaa kuningattareiden käyttäytymistä.

Tällä tavalla Kr-h1 on vähän kuin valokytkin, ja hormonit toimivat energialähteenä, joka kytkee sen päälle tai pois päältä.

Tutkija Shelley Berger Pennsylvanian yliopistosta sanoi, että tämä proteiini säätelee työntekijöiden ja kuningattareiden erilaisia ​​geenejä ja estää muurahaisia ​​suorittamasta sosiaalisesti sopimatonta käyttäytymistä, mikä tarkoittaa, että Kr-h1-proteiinia tarvitaan ylläpitämään yhteiskuntaluokkien välisiä rajoja ja varmistamaan, että työntekijät jatkavat toimintaansa. työskennellä kun kuningattaret jatkavat tai muita kuningattaret suorittaessaan rooliaan lisääntymisessä siirtokunnassa.

Ehkä tämän tutkimuksen pääviesti on se, että muurahaisyhdyskuntien genomissa tunnistetaan samanaikaisesti useita käyttäytymismalleja ja että geenisäätelyllä voi olla merkittävä vaikutus organismin käyttäytymiseen.

Toisin sanoen henkilö tai organismi voi toimia missä tahansa roolissa riippuen siitä, mitkä geneettiset kytkimet kytketään päälle tai pois.

Professori Bonacio uskoo, että muilla samankaltaisilla proteiineilla voisi olla samanlaisia ​​toimintoja monimutkaisemmissa aivoissa, kuten ihmisen aivoissa, ja toteaa, että näiden proteiinien löytäminen saattaa jonain päivänä antaa meille mahdollisuuden palauttaa joustavuus aivoihin, jotka ovat menettäneet ne - esimerkiksi aivoissa. ikääntymisvaiheessa olevista ihmisistä.

Tulevissa tutkimuksissa tutkijat aikovat selvittää Kr-h1:n roolia muissa organismeissa sekä sitä, miten ympäristö vaikuttaa geenisääntelyyn ja siten aivojen plastisuuteen ja uusiutumiseen.

Mitä hyötyä pellavansiemenmaidosta on?