Forskere ved University of Pennsylvania har fundet en måde at ændre adfærd tømrer myrer hjælp epigenetik—videnskaben om, hvordan et gen, der bliver forvandlet til en fysisk krop, en del eller et karaktertræk. De har rapporteret deres resultater i sidste uge i tidsskriftet Science. Er du klar til at være en Beastmaster?
Camponotus floridanus — bedre kendt som Florida tømrer myrer — har en række af kaster. De to mest almindelige er soldaten kaste (en massiv muskuløs ant med et kæmpe hoved og en frygtindgydende sæt kæber) og arbejdstager, ant (en lille, kloge ant). Arbejdstageren kaste den type myre, der ville stjerne i en animeret film. Det er også den type myre, der kan ødelægge din picnic, fordi det fouragerer for mad, og når den finder en dusør, rekrutterer alle de andre arbejdstager myrer til at bringe mad hjem.
Hvis du kiggede kun på deres DNA-sekvens, du ville forvente celler fra muskuløs og hjernemæssig myrer til at være identiske. Hvad der gør dem forskellige, er deres epigenetik. Den samme DNA-sekvens, der bliver udtrykt forskellige måder at gøre myrer, der ser ud og opfører sig forskelligt.
De Invertere undersøgelse, der kiggede på acetyl grupper af myrer. Acetyl-grupper er simpelthen et ilt-atom, der er knyttet til et kulstof-atom med tre brint-atomer. De tillægger histoner—proteiner i cellen rundt, som DNA-spoler. Den strammere DNA-ringe, med mindre visse gener kan komme til udtryk. Tilføj acetylgrupper til histon, og DNA uncoils, oplåsning af visse gener.
Både de kloge og de muskuløs myrer fik en dosis af kemisk stof, der hæmmer fjernelse af acetylgrupper. Den kloge myrer straks optrappet deres fouragering aktiviteter. Når fodret et kemisk stof, der hæmmer tilføjelse af acetylgrupper, den kloge myrer bremset deres fouragerings-adfærd. Væsentlige, disse lægemidler er installeret en lysdæmper i myrer, hvilket giver os mulighed for at ringe op eller ringe ned til deres fouragerings-adfærd.
Sponsoreret
Den virkelige åbenbaring blev den adfærd muskuløs myrer. De reagerede ikke på det stof, i deres mad. Gamle myrer ikke engang svare, at medicinen bliver sprøjtet ind i deres hjerner. Men forskerne fandt til sidst “en epigenetisk vindue af sårbarhed”, hvorunder injektion af acetyl-fjernelse hæmmer gjort dem begynde at opføre sig som arbejdere. Lægemidlet ikke var permanent. Det var ud af deres system inden for ti dage, men de holdt deres fouragering hjernemæssig adfærd, lige indtil slutningen af undersøgelsen.
Så kunne vi en dag bruge disse stoffer til at ændre menneskers adfærd?
“Det ville være et spring,” team leader Shelley Berger fortalte Gizmodo. Når man sammenligner myrer til mennesker i denne undersøgelse, vi skal ikke tænke på myrer som individuelle væsner, men som forskellige dele af det samme væsen. Cellerne i vores kroppe har det samme DNA, men de ser forskellige ud og udføre forskellige funktioner.
Dette er mindre om det menneskelige sind, kontrol og mere om at få forskellige celler inde i en krop til at gøre forskellige ting. “Det gode ved ant er, at vi kan eksperimentere med det,” Berger sagde. “Vi kunne ikke gøre det samme med mennesker.”
Der er ikke til at sige, at vi ikke bruger epigenetisk modifikation i mennesker. Histon deacetylase-hæmmere, eller HDAC inhibitos, er allerede brugt til at behandle lidelser som depression, epilepsi, samt kræft og visse parasitter. Men de har ikke vist sig at have store, permanente virkninger af adfærd den måde hæmmere gjorde på myrer.
Måske mennesker har deres egen “epigenetisk vindue af sårbarhed.” Berger mener, at dens mulige. Hun opført aggression og antisocial tendenser som muligt adfærd, man kunne være i stand til at ændre på denne måde. For det meste, at hun håber, at i nogle langt ude i fremtiden, at mennesker kan være i stand til at bruge epigenetik at gøre sig klogere — at slå alle deres muskuløs myrer til at hjernemæssig myrer.
Kunne vi styres gennem fødevarer, som de kloge myrer, der var forvandlet til hyper-høstmaskiner eller ligeglade fouragerer efter at være blevet administreret medicin? Ifølge Berger, myrer har en kredsløbssygdomme, der ser noget, der ligner et menneske. De har “dyr”—der frakker deres indre overflader i stedet for at cirkulere. For mennesker, narkotika ville have til at komme fra maven ind i blod og krydse blod-hjerne-barrieren. Hun er ikke sikker på, at det kan gøre det effektivt i mennesker.
Så hvis vi ikke er i fare for at blive tankerne kontrolleret os selv, kan vi bruge denne dag til at bringe myrer under vores kontrol? Kan vi bruge dem til at bygge vores huse eller bevogte vores byer? Eller i det mindste holde ud af helvedes køkken? “Helt sikkert, du kan forestille dig et lægemiddel, der vil afholde dem fra at fouragere,” siger Berger. “Men tjener mennesker? Jeg tror det ikke. Men der er en masse af stoppesteder mellem en myre og en menneskelig. Man kunne forestille sig en form for fremtid, hvor du kan ændre adfærd for tamme dyr. Gøre dem sværere arbejdstagere.”
Så hvem ved? Måske en dag vores kæledyr vil blive venligere, vores heste vil være ivrige efter at pløje markerne, og grisene vil helbrede og steg dem selv. Jeg byder velkommen til vores nye insekt herremænd’ herremænd.
Videnskab Link: http://dx.doi.org/10.1126/scienc…
Øverste Billede: lab af Shelley Berger, Ph.d., Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania Andet Billede: Bob Peterson