Ученые из Иллинойского университета в Урбане-Шампейне исследовали пчел, поведение которых отличалось «асоциальностью», и обнаружили, что в их нейронах проявляли активность гены, аналогичные тем, которые вызывают аутизм у человека.

Пчелы относятся к высокосоциальным насекомым, которые живут в сложных обществах с обширными социальными взаимодействиями, каждая особь выполняет свое предназначение, действуя в интересах коллектива. Но иногда, по наблюдению энтомологов из американского университета, в пчелиных семьях появляются пчелы-изгои: они ведут себя асоциально, переставая выполнять свои обязанности и превращаясь в необщительных «лодырей». Ученые решили выяснить причину такого аномального поведения насекомых.

Для эксперимента были взяты пчелы из семи генетически отличных колоний. Группа из 10 пчел (а всего было проверено 246 таких групп) исследовалась на различные поведенческие реакции, возникавшие в ответ на два разных стимула. Так, ученые подсаживали к пчелам незнакомую рабочую пчелу (что должно было вызвать агрессивный отпор) или пчеломатку (заботливое ухаживание). Анализ видеосъемки в ходе эксперимента позволил отобрать «социально невосприимчивых» особей, которые не реагировали ни на один из предложенных стимулов.

Чтобы исследовать молекулярную основу этой социальной невосприимчивости, ученые сделали профили экспрессии генов для нормальных и невосприимчивых пчел. Было проведено секвенирование РНК (RNA-seq), выделенной из грибовидных тел пчел — области мозга насекомых, участвующей в мультимодальной (т.е. многоплановой) сенсорной интеграции и социальном поведении. Ученые смогли выделить более 1000 генов, которые по-разному проявляли свою активность у социальных и у асоциальных пчел.

Предположив, что социальная отзывчивость у пчел может быть эволюционно связана с синдромом аутизма, ученые сравнили список наиболее активных генов пчел-изгоев с несколькими ранее опубликованными наборами человеческих генов, связанных с аутизмом. Как пишут исследователи, было обнаружено значительное совпадение между профилем экспрессии генов невосприимчивых пчел и генами, тесно связанными с аутизмом у людей. Среди таких генов были гены, связанные с функциями ионных каналов и белков-шаперонов.

«Хотя социальное поведение, вероятно, эволюционировало независимо у медоносных пчел и людей, наши данные показывают, что они используют общие инструменты, общие строительные блоки. Эти данные свидетельствуют о сохранении функциональных геномных систем, связанных с социальным поведением, в животном мире», — пишут исследователи.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.



http://www.pnas.org/content/early/2017/07/25/1708127114.short?rss=1