Μελέτη συνδέει τα δίκτυα ρύθμισης γονιδίων στον εγκέφαλο της μέλισσας με τη συμπεριφορά

Champaign, Ιλινόις ΗΠΑ. Όπως αναφέρεται από σχετικούς ερευνητές, μια καινούργια μελέτη αποκαλύπτει ότι διακριτά δίκτυα γονιδίων στον εγκέφαλο της μέλισσας συμβάλλουν σε συγκεκριμένες συμπεριφορές, όπως η επιθετικότητα.
Η μελέτη που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στα Πρακτικά της Αμερικάνικης Ακαδημίας Επιστημών (Proceedings of the National Academy of Sciences), είναι η πρώτη που αποδεικνύει ότι κοινές και φυσικές συμπεριφορές επηρεάζονται από διακριτά δίκτυα του εγκεφάλου. Τα αποτελέσματα της μελέτης επιβεβαιώνουν αυτό που πολλά χρόνια έρευνας έδειχναν – ότι υπάρχει μια στενή σχέση μεταξύ της συμπεριφοράς και των αλλαγών της γονιδιακής έκφρασης, δηλαδή ποια γονίδια μεταγράφονται ενεργά σε άλλα μόρια, τα οποία εκτελούν συγκεκριμένες δραστηριότητες στο κύτταρο.
«Βρήκαμε ότι υπάρχει ένας υψηλός βαθμός ομαδοποίησης στη ρύθμιση γονιδίων και συμπεριφορών, με διακριτές φάσεις συμπεριφοράς που αντιπροσωπεύονται από διακριτούς σχηματισμούς γονιδιακών δικτύων,» έλεγε ο κ. Gene Robinson, επικεφαλής της μελέτης και καθηγητής εντομολογίας και νευροεπιστημών στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις. Ο κ. Robinson είναι επίσης ο διευθυντής του Ινστιτούτου Γονιδιωματικής Βιολογίας στο Ιλινόις.
Για τη μελέτη χρησιμοποιηθήκαν στοιχεία από το πρότζεκτ «BeeSpace». Το BeeSpace, με την επιμέλεια του κ. Bruce Schatz, που είναι καθηγητής ιατρικής πληροφορικής στο ίδιο πανεπιστήμιο. Τα στοιχεία είναι ένας κατάλογος γονιδίων που ενεργοποιούνται/απενεργοποιούνται σαν απάντηση σε κοινωνικές εντολές, σε περιβαλλοντικές αλλαγές ή ως αποτέλεσμα κληρονομικών παραγόντων. Με την ανάλυση στοιχείων πολλών μελετών σχετικά με τη γονιδιακή έκφραση και τη συμπεριφορά (στα πλαίσια του BeeSpace), οι ερευνητές αποκτήσανε μια εικόνα των μοριακών αλλαγών στον εγκέφαλο της μέλισσας που συμβάλλουν στη συμπεριφορά.
Η ομάδα εστίαζε την ανάλυσή τους σε λίστες γονιδίων που σχετιζόντουσαν με μια από τρεις κατηγορίες συμπεριφορών: την αναζήτηση τροφής (την αναζήτηση ανθέων ή την ικανότητα η μέλισσα να βρίσκει την κυψέλη της αφού έχει βγει για τροφή), η ωρίμανση (η διαδικασία με την οποία μια ενήλικη παραμάνα μέλισσα γίνεται συλλέκτρια) και η επιθετικότητα ή η άμυνα του μελισσιού.
Έπειτα, οι ερευνητές, υπό τη διεύθυνση του κ. Nathan Price (καθηγητής χημικής και βιομοριακής μηχανικής στο ίδιο πανεπιστήμιο) χρησιμοποίησαν μια προσέγγιση συστημάτων για να δημιουργήσουν ένα μοντέλο στον υπολογιστή του δικτύου γονιδιακής ρύθμισης για την πρόβλεψη των διαφορών στη γονιδιακή έκφραση που παρατηρήθηκαν στις πειραματικές μελέτες.
Το μοντέλο εντόπισε στον εγκέφαλο ένα μοτίβο «μωσαϊκού» της γονιδιακής έκφρασης σχετικά με τη συμπεριφορά. Επίσης, το μοντέλο προέβλεψε ότι μερικοί παράγοντες της μεταγραφής, δηλαδή τα γονίδια που ρυθμίζουν άλλα γονίδια, παίζουν ένα ρόλο και στις τρεις κατηγορίες συμπεριφορών. Μόνο τέσσερεις «καθολικοί» ρυθμιστές εντοπιστήκανε, ενώ σειρές των 15-25 παραγόντων της μεταγραφής ήταν συγκεκριμένες για τη συμπεριφορά.
Εδώ και πολύ καιρό οι επιστήμονες φοβόντουσαν ότι η ρύθμιση της εγκεφαλικής έκφρασης γονιδίων είναι τόσο περίπλοκη και θα μπορεί να αναλυθεί, επειδή τόσοι παράγοντες δρουν μαζί στη ρύθμιση συμπεριφοράς.
«Τώρα όμως, βλέπουμε ότι συγκεκριμένες ευθείες γραμμικές σχέσεις μεταξύ μεταγραφικών παραγόντων και γονιδίων που επηρεάζονται στη καθοδική πορεία μπορούν να προβλέψουν (εκπληκτικά) ένα μεγάλο μέρος γονιδιακής έκφρασης,» είπε ο κ. Price. «Δίνεται στους επιστήμονες η ελπίδα ότι στο μέλλον θα μπορούμε να καταλάβουμε τελείως τη ρύθμιση γονιδιακής έκφρασης στον εγκέφαλο».
Η χρηματοδότηση της μελέτης δόθηκε από το Εθνικό Επιστημονικό Ίδρυμα των ΗΠΑ (NSF), τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας, το Εθνικό Καρκινικό Ινστιτούτο, το Υπουργείο Αμύνης των ΗΠΑ, το Μέγα Δουκάτο του Λουξεμβούργου και την Εταιρεία Πρόνοιας Roy J. Carver.

Advertisements

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Αυτός ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για να μειώσει τα ανεπιθύμητα σχόλια. Μάθετε πώς υφίστανται επεξεργασία τα δεδομένα των σχολίων σας.