پایگاه تخصصی زنبور عسل ایران زنبور.نت
دانشهای بنیادی – تفاوتهای ظریف در دی.ان.ای زنبورهای عسل باعث میشود که آنها نقشهای مختلفی را در داخل کندو بر عهده بگیرند. شواهد جدید از ثابت نبودن و برگشتپذیر بودن این تغییرات حکایت دارد.
رنجبران بیان کرد: تفاوتهای ظریف در دی.ان.ای زنبورهای عسل باعث میشود که آنها نقشهای مختلفی را در داخل کندو بر عهده بگیرند. تا پیش از تصور میشد که این تغییرات معمولا ثابت هستند.
به گزارش نیچر یک تحقیق چاپ شده در نیچر نوروساینس برای اولین بار نشان میدهد این تغیرات برگشتپذیر و با رفتار این حیوانات در ارتباط است.
همه زنبورهای عسل یکسان به دنیا میآیند، اما این وضعیت چندان پایدار نیست. زنبورها اگر چه در ابتدا از نظر ژنتیکی یکسانند، اما به زودی نقشهای متفاوتی مثل ملکه یا زنبور های کارگر را بر عهده میگیرند. این نقشها البته تنها به وسیله تفاوتهای رفتاری مشخص نمیشود، بلکه جنبه فیزیکی هم دارد و باعث تغییرات کوچکی در ساختار دی.ان.ای آنها میشود. تغییرات وراژنتیکی یا همان اپیژنتیکی، توالی ساختار دی.ان.ای را دست نخورده باقی میگذارد، ولی طی آنها برچسبی آلی از جنس متیل به بخشهایی از دی.ان.ای میچسبد که بدون تغییر در توالی دی.ان.ای باعث تغییر نحوه عملکرد ژنها میشود.
البته هنگامی که یک زنبور برای نقش ملکه یا کارگر انتخاب میشود، تغییرات ژنتیکی غیر قابل برگشت است؛ اما وقتی پای تقسیمبندی زنبورهای کارگر به میان میآید، با تغییرات برگشتپذیر روبرو هستیم. زنبورهای کارگر کارشان را به عنوان پرستارانی که وظیفه غذا دادن به ملکه و لارو زنبورهای جدید را برعهده دارند، آغاز میکنند؛ پس از مدتی بیشتر آنها به زنبورهایی تبدیل میشوند که به دنبال گرده از کندو خارج میشوند. در این دو گروه، الگوی های متیلاسیون دی.ان.ای بسیار متفاوت است، در حالی که آنها میتوانند هر دو نقش را بپذیرند.
تحقیق جدیدی نشان میدهد که این تغییرات متیلاسیون برگشتپذیر است؛ یعنی اگر یک زنبور جستجوگر غذا دوباره به پرستار تبدیل شود، الگوی متیلاسیون ژنی این زنبور هم به پرستار تغییر میکند. متیلاسیون دی.ان.ای نقشی تعیینکننده در رشد و نمو عادی و نیز تمایز سلولی موجودات رده بالا دارد و الگوی بیان ژنها را در سلولها تغییر میدهد این، تغییری اساسی در ساختار ژنتیکی این موجودات محسوب میشود.
این تحقیق به سرپرستی آندرو فینبرگ از دانشگاه جانزهاپکینز انجام شده و نشان میدهد که زنبورهای جستجوگر غذا وقتی این نقش را بر عهده میگیرند که در بازگشت به کندو متوجه میشوند زنبورهای پرستار کم شدهاند یا به تعداد بیشتری از آنها نیاز است. در این صورت نیمی از آنها به سرعت دوباره به پرستار تبدیل میشوند. آزمایش الگوی متیلاسیون دی.ان.ای انجام شده از سلولهای مغزی آنها نشان میدهد این الگو به سرعت به حالت مناسب برای پرستاری تغییر میکند.
فینبرگ میگوید: «هیجانانگیز است که ژنها میتوانند یک بار دیگر به همان چیزی تبدیل شوند که قبل از تغییر و در ابتدا بودهاند و دوباره همان رفتارهای اپیژنتیک را بروز دهند».
البته این موضوع مخالفانی نیز دارد، مثلا جین رابینسون محقق زنبورعسل در دانشگاه ایلینویز که میگوید: «این تحقیق لزوما نشان نمیدهد که تغییرات اپیژنتیک مسبب تغییرات رفتاری هستند، بلکه نشان میدهد این تغییرات برگشتپذیرند و الگوی متیلاسیون قابل برگشت است.»
در مقابل، آمدام پاسخ میدهد: «این حقیقت که زنبورها میتوانند به نقش قبلی برگردند و این برگشت با تغییر الگوی متیلاسیون همراه است، نشان میدهد نقشهای برای عملکرد اپیژنتیک وجود دارد و سلولهای مغزی میتوانند بین این دو نقشه راه جابجا شوند تا خصوصیات رفتاری را کنترل کنند.»
فینبرگ فکر میکند که درک بهتر این که چطور اپیژنتیک خصوصیات رفتاری ما را کنترل میکند، باعث درک بهتری از زیستشناسی انسان میشود و یادآوری میکند تغییرات اپیژنتیک انسانی ممکن است تاثیرش را در یادگیری، اعتیاد یا حافظه نشان دهد، البته به شرطی که درست مثل زنبورها ارتباط بین تغییرات اپیژنتیک و تغییرات رفتاری در انسانها به اثبات برسد.
او فکر میکند این بدان معنا نیست که بخواهیم به تغییرات عمدی در الگوی متیلاسیون دست بزنیم، اما اگر این کار امکانپذیر باشد خیلی خوب است. در حال حاضر تحقیق روی برگشت دادن تغییرات مضر اپیژنتیک که منجر به بسیاری از بیماریها میشود، تحقیق بسیار مهمی در حوزه علوم پزشکی و زیستی است و زنبورها میتوانندکمک بزرگی برای درک چگونگی این اتفاق باشند.
