基因调控研究发现工蜂的角色随着年龄的增长而变化

一项基因研究发现，欧洲成年工蜂在不同的任务之间转换，这些任务随着转录组的成熟而变化，在生命的最初几周内进行“护理”活动，如清洁，建造蜂窝，并照顾育雏，然后搬出蜂巢用于寻找食物和其他资源。

由沙特阿拉伯国王阿卜杜拉科技大学(KAUST)的弗拉基米尔·巴伊奇和来自美国和日本的同事领导的国际研究小组已经确定了一个基因监管网络，负责管理与劳动分工相关的年龄相关变化1。

一系列复杂的活动使蜜蜂成为调查大脑与行为之间关系的研究人员的最爱。虽然护理和觅食状态之间的过渡与整个大脑中基因表达的变化有关，但对变化如何调节知之甚少。

Bajic和他的同事使用一种名为CAGEScan的技术来比较护士和觅食者的转录组。这使得它们能够确定在这些不同行为状态期间在脑中差异表达的基因的启动子区域或转录起始位点。它还允许他们识别与其结合并控制其活性的转录因子蛋白。

他们共鉴定了1,058个差异表达基因，其中534个在觅食者的大脑中被上调(导致基因和蛋白质编码的蛋白质的表达增加)，其余524个在护士的大脑中被上调。。

尽管每组蜜蜂的基因数量基本相同，但在觅食者大脑中上调的基因数量排列为29组，而护士中上调的基因排列在21组中，这表明觅食者的数量更多他们的基因调控模式的变化。许多在护士中上调的基因编码参与新陈代谢的蛋白质。

与代谢相关的基因也被上调，但是，众所周知的许多其他基因也参与神经系统发育，神经细胞功能和神经元可塑性;也许反映了他们所需要的更苛刻的认知任务，例如空间导航和操纵花朵的能力以及记住多个觅食地点的位置。

研究人员还发现了四种在护士中上调的转录因子，22种在觅食者中上调的转录因子。这些中的大多数与差异表达基因内的启动子区域结合，表明它们调节这些基因的表达。

结果与之前的研究结果一致，即降低其中一种转录因子(称为USP)的活性，延迟了从护理到觅食行为状态的转变。

“我们现在正计划比较不同测序技术获得的数据，以发现新的基因，”该研究的第一批作者之一Abdullah Khamis说。

这篇文章于2015年7月8日得到纠正。它错误地认为阿卜杜拉·哈米斯是该研究的主要作者，而不是弗拉基米尔·巴伊奇。

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