Onderzoekers aan de Universiteit van Pennsylvania hebben een manier gevonden om het wijzigen van het gedrag van houtmieren met epigenetica—de wetenschap van hoe een gen wordt omgezet in een fysiek lichaam onderdeel, of een karakter eigenschap. Zij rapporteerden hun bevindingen afgelopen week in het tijdschrift Science. Bent u klaar om een Beastmaster?
Camponotus floridanus — beter bekend als Florida timmerman mieren hebben een aantal kasten. De twee meest voorkomende zijn de soldaat kaste (een enorme gespierde ant met een groot hoofd en een angstaanjagende reeks van beest) en de werknemer ant (een kleine, brainy ant). De werknemer kaste is de soort mier die zou ster in een animatiefilm. Het is ook het soort van mier die kunnen ruïneren uw picknick, omdat het voer voor voedsel en, wanneer hij een bounty, werft alle andere werknemer mieren om het eten mee naar huis.
Als je er alleen op hun DNA-sequentie, zou je verwachten dat de cellen van de gespierde en brainy mieren identiek te zijn. Wat maakt hen anders is hun epigenetica. Dezelfde DNA-volgorde wordt uitgedrukt verschillende manieren om mieren die er uitzien en zich anders gedragen.
De UPenn studie keek naar de acetylgroepen van de mieren. Acetyl groepen zijn gewoon een zuurstof atoom gekoppeld aan een koolstofatoom en drie waterstofatomen. Zij hechten aan histonen—eiwitten in de cel waaromheen het DNA spoelen. Hoe strakker het DNA opgerold, het minder van bepaalde genen kan worden uitgedrukt. Toevoegen acetyl-groepen van de histon, en het DNA uncoils, het ontsluiten van bepaalde genen.
Zowel de brainy en de gespierde mieren kreeg een dosis van een chemische stof die remt de verwijdering van acetyl groepen. De brainy mieren onmiddellijk stapte hun foerageer-activiteiten. Bij toediening van een chemische stof die remt het toevoegen van acetyl groepen, de brainy mieren vertraagd hun foerageer gedrag. In wezen zijn deze medicijnen geïnstalleerd een dimmer in de mieren, die ons toelaten om de dial-up of wijzerplaat van hun foerageer gedrag.
Gesponsord
De werkelijke openbaring was het gedrag van de gespierde mieren. Ze reageerde niet op de drug in hun voedsel. Volwassen mieren niet eens reageren op het geneesmiddel dat wordt ingespoten in hun hersenen. Echter, de onderzoekers uiteindelijk gevonden “een epigenetisch kwetsbaarheid”, waarbij de injectie van het acetyl-verwijdering-remmer maakte ze gaan zich gedragen als werknemers. De drug is niet permanent. Het was uit hun systeem binnen de tien dagen, maar ze hielden hun foerageer brainy gedrag tot het einde van de studie.
Zo konden we op een dag gebruik deze middelen om te veranderen van menselijk gedrag?
“Dat zou een sprong, een” team leader Shelley Berger vertelde Gizmodo. Bij het vergelijken van de mieren van de mens in deze studie, moeten we niet denken aan mieren als individuele wezens, maar als verschillende delen van hetzelfde wezen. De cellen in ons lichaam hebben hetzelfde DNA, maar ze zien er verschillend uit en hebben verschillende functies.
Dit is minder over de menselijke mind control en meer over de verschillende cellen in een lichaam om bepaalde dingen te doen. “De schoonheid van de ant systeem is dat we kunnen experimenteren,” Berger zei. “We kunnen dat niet doen met een mens.”
Dat wil niet zeggen dat we geen gebruik maken van epigenetische modificatie in de mens. Histon deacetylase remmers, of HDAC inhibitos, zijn al gebruikt voor de behandeling van aandoeningen als depressie, epilepsie, evenals kanker en sommige parasieten. Maar ze hebben niet aangetoond dat het enorme, permanente effecten van het gedrag van de manier waarop de remmers op de mieren.
Misschien mensen hebben hun eigen “epigenetische kwetsbaarheid.” Berger denkt dat het mogelijk is. Ze vermeld agressie en antisociale neigingen mogelijk gedrag men zou kunnen veranderen op deze manier. Meestal hoopt ze dat in sommige verre toekomst, de mens zou kunnen gebruiken epigenetica om zichzelf slimmer te zetten al hun gespierde mieren te snugger mieren.
Kunnen we worden bediend door middel van voedsel, zoals de brainy mieren die waren veranderd in hyper-verzamelaars of onverschillig verzamelaars na toegediende geneesmiddelen? Volgens Berger, mieren hebben een bloedsomloop die lijkt in niets op een mens. Ze hebben “hemolymph”—die lagen hun interne oppervlakken in plaats van in omloop. Voor de mens, het medicijn zou moeten krijgen van de maag in het bloed en de bloed-hersen barrière. Ze is niet zeker of het kan dat effectief in de mens.
Dus als we niet in gevaar van mind controlled onszelf, kunnen we gebruiken deze dag om mieren onder onze controle? Kunnen we ze gebruiken om te bouwen van onze huizen of bewaken van onze steden? Of op zijn minst uit het verblijf van onze verdomme keukens? “Zeker je zou kunnen denken van een drug die hen ontmoedigen van het foerageren,” zei Berger. “Maar dienen de mens? Ik denk het niet. Maar er zijn een heleboel stopt tussen een mier en een mens. Je kunt je voorstellen wat voor soort toekomst waar u het gedrag van gedomesticeerde dieren. Ze harder werknemers.”
Dus wie weet? Misschien op een dag onze huisdieren worden vriendelijker, onze paarden staan te popelen om te ploegen de velden, en varkens zal genezen en bak zelf. Ik, voor een, van harte welkom op onze nieuwe insect opperheren’ opperheren.
Wetenschap Link: http://dx.doi.org/10.1126/scienc…
Bovenste Afbeelding: Het lab van Shelley Berger, PhD, Perelman School of Medicine van de Universiteit van Pennsylvania Tweede Beeld: Bob Peterson