Prelomová štúdia: Vedci preniesli správanie medzi druhmi pomocou jediného génu
Výskumníci zistili, že manipuláciou s jediným génom dokážu vytvoriť nové nervové spojenia a preniesť správanie medzi dvoma druhmi ovocných mušiek.
Vedci dosiahli prelomový úspech, keď preniesli rituál dvorenia z jedného druhu na druhý. Príjemca začal vykonávať toto úplne cudzie správanie akoby bolo jeho vlastné.
Tím vedcov z Nagojskej univerzity uskutočnil pozoruhodný experiment, v ktorom preniesol správanie dvorenia medzi dvoma druhmi ovocných mušiek: Drosophila subobscura a D. melanogaster. Hoci oba druhy patria do čeľade Drosophilidae, vykazujú odlišné nervové okruhy, ktoré riadia rôzne spôsoby párenia. D. melanogaster spieva, zatiaľ čo D. subobscura ponúka samičke potravu ako prejav náklonnosti.
Výskumníci sa zamerali na gén nazývaný Fruitless (Fru), ktorý je prítomný u oboch druhov. Zistili, že riadi kľúčové aspekty dvorenia, hoci u každého druhu odlišné. Genetikou zmenili D. melanogaster, aby začali prejavovať správanie D. subobscura – namiesto spevu začali ponúkať jedlo. Zistenie ukazuje, že zapnutím génu Fru v neurónoch produkujúcich inzulín sa u mušiek vytvorili nové nervové spojenia, ktoré vyústili do prenosu správania.
Podľa vedcov tento prenos správania nastal bez potreby učenia alebo sociálnej interakcie. Išlo výlučne o výsledok rekonfigurácie nervových okruhov. Vedci vložili do embryí D. subobscura DNA, aby určité mozgové bunky produkovali proteíny aktivované teplom. Krátkym zahriatím múch mohli tieto cielené neuróny zapnúť. To odhalilo zhluk 16-18 neurónov produkujúcich inzulín v pars intercerebralis – neurosekrečnom centre hmyzieho mozgu – ktoré tvoria FruM proteín špecifický pre samčeka. Porovnanie tejto oblasti s D. melanogaster ukázalo, že v druhu, ktorý dáva dary, sú inzulínové neuróny zapojené do okruhu dvorenia – zatiaľ čo v druhu, ktorý spieva, nie sú.
Komentár redakcie: Táto štúdia otvára nové možnosti v oblasti genetiky a správania. Ukazuje, že manipuláciou s jediným génom môžeme zmeniť správanie živých organizmov. Hoci je táto štúdia zameraná na ovocné mušky, môže mať vplyv na budúci výskum správania a genetiky u ľudí.
Tento objav naznačuje, že evolúcia nového správania nemusí nevyhnutne vyžadovať vznik nových neurónov. Namiesto toho môžu malé genetické úpravy v existujúcich neurónoch viesť k rozmanitosti správania a nakoniec prispieť k diferenciácii druhov. Hoci je medzi ľuďmi a ovocnými muškami veľký rozdiel, zdieľajú približne 60 % genetickej výbavy. Výskum tak ponúka dôkaz, že malé genetické zmeny môžu zmeniť správanie na úrovni druhu. Vedci si myslia, že tri zo štyroch ľudských genetických ochorení majú paralelný stav u ovocných mušiek.
Práca naznačuje, že niektoré správanie môže byť v našej biológii uložené v „hardvéri“, ale tiché a čaká na správny molekulárny „spínač“ na zapnutie.
