脳内の遺伝子発現プロファイルは,個々のミツバチの行動を予測します

科学分野:

• 神経科学は神経科学である.
• ゲノミクスゲノミクスとは
• 動物の行動 動物の行動

背景:

• 大人のミツバチは,ハチの巣の内部から外部の餌探しへと,自然に年齢に関係した移行を経験します.
• 老化する動物における行動の変化の基礎となる分子機構を理解することは極めて重要です.

研究 の 目的:

• 成人ハチミツバチの脳における遺伝子変化を調査し,餌探し行動への移行に関連した.
• 観察された遺伝子発現の変化が主に年齢によるものなのか,行動によるものなのかを判断する.

主な方法:

• ミツバチの脳内のメッセンジャーRNA (mRNA) の豊富さを分析するために,72個のマイクロアレイを使用した高度に複製された実験設計を使用しました.
• 遺伝子発現に対する年齢と行動の影響を解き放つための実験的操作を行いました.
• 行動関連性を評価するために,個々の脳mRNAプロファイルに基づいて予測モデルを開発しました.

主要な成果:

• 年齢関連の行動変遷でテストされた約5500の遺伝子の39%でmRNAの豊富さの有意な変化が観察されました.
• 実験的な操作により,mRNAの変化は,年代的年齢ではなく,主に餌探し行動と関連していることが示されました.
• 脳のmRNAプロファイルは,60匹の個体ミツバチのうち57匹の行動を正確に予測しました.

結論:

• 成人蜂の脳は,広範なゲノム可塑性を示し,行動的移行に関連した重要なmRNA変異があります.
• 行動,特に食糧探求は,老化する脳におけるこれらの観察された遺伝子発現の変化の主な原動力である.
• 個々の脳遺伝子発現プロファイルと蜂の自然に発生する行動的可塑性との間に強い関連性があります.