I ricercatori dell’Università della Pennsylvania hanno trovato un modo per modificare il comportamento delle formiche carpentiere utilizzando l’epigenetica—la scienza di come un gene viene trasformato in un corpo fisico, di parte o di un tratto del carattere. Hanno riferito i loro risultati la scorsa settimana sulla rivista Science. Sei pronto a essere un Beastmaster?
Camponotus floridanus — meglio conosciuta come la Florida formiche carpentiere — hanno un numero di caste. I due più comuni sono il soldato di casta (un massiccio muscoloso ant con una grande testa e un temibile set di mandibole) e la formica operaia (un piccolo, brainy ant). Il lavoratore casta è il tipo di formica che sarebbe la star di un film animato. E ‘ anche il tipo di formica che potrebbero rovinare il vostro pic-nic, perché i foraggi per l’alimentazione e, quando trova un bounty, reclute tutte le altre formiche operaie per portare il cibo a casa.
Se si guardasse solo al loro sequenza di DNA che ci si aspetterebbe di cellule dal muscoloso e intelligente formiche essere identici. Che cosa li rende diversi è il loro epigenetica. La stessa sequenza di DNA si esprime modi diversi di fare le formiche che sembrano e si comportano in modo diverso.
La Pennsylvania studio ha esaminato i gruppi acetile delle formiche. Gruppi acetile sono semplicemente un atomo di ossigeno legato a un atomo di carbonio e tre atomi di idrogeno. Si allega per gli istoni e proteine nella cellula intorno a cui il DNA bobine. Il più stretto il DNA bobine, meno alcuni geni può essere espresso. Aggiungere i gruppi acetile per l’istone, e il DNA uncoils, sblocco di alcuni geni.
Sia il cervellotico e il muscoloso formiche ricevuto una dose di sostanza chimica che inibisce la rimozione dei gruppi acetile. I geniali formiche immediatamente intensificato la loro attività di foraggiamento. Se alimentati con una sostanza chimica che inibisce l’aggiunta di gruppi acetile, i geniali formiche rallentato il loro comportamento di foraggiamento. Essenzialmente, questi farmaci installato un interruttore dimmer in formiche, che ci permette di dial-up o dial giù il loro comportamento di foraggiamento.
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La vera rivelazione è stato il comportamento del muscoloso formiche. Non hanno risposto al farmaco nel loro cibo. Maturo formiche non ha nemmeno risposto al farmaco di essere iniettato nel loro cervello. Tuttavia, i ricercatori hanno trovato “un epigenetici finestra di vulnerabilità”, durante il quale l’iniezione di acetil rimozione inibitore li ha fatti iniziare a comportarsi come lavoratori. Il farmaco non era permanente. Era al di fuori del loro sistema, entro dieci giorni, ma hanno mantenuto la loro foraggiamento brainy comportamento a destra fino alla fine dello studio.
Così, potremo un giorno utilizzare questi farmaci per alterare il comportamento umano?
“Sarebbe un salto di qualità, in” team leader Shelley Berger ha detto Gizmodo. Quando si confrontano le formiche per l’uomo in questo studio, non dovremmo pensare di formiche come le singole creature, ma come parti diverse di una stessa creatura. Le cellule del nostro corpo hanno lo stesso DNA, ma hanno un aspetto diverso e svolgono diverse funzioni.
Questo è meno umano per il controllo della mente e di più su come ottenere diverse celle all’interno di un corpo a fare cose diverse. “La bellezza della formica sistema è che si può sperimentare con esso,” Berger ha detto. “Non potevamo fare che con gli esseri umani.”
Che non vuol dire che non utilizziamo modificazione epigenetica in esseri umani. Inibitori di deacetylase dell’istone, o HDAC inhibitos, sono già utilizzati per il trattamento di condizioni come la depressione, l’epilessia, così come il cancro e alcuni parassiti. Ma non hanno dimostrato di avere enormi effetti permanenti di comportamento il modo in cui gli inibitori fatto le formiche.
Forse gli esseri umani hanno le loro “epigenetica finestra di vulnerabilità”. Berger pensa che la sua possibile. Lei elencati di aggressione e di tendenze antisociali come possibili comportamenti si potrebbe essere in grado di alterare in questo modo. Per lo più si spera che in futuro, gli esseri umani potrebbero essere in grado di utilizzare l’epigenetica, per rendersi più intelligenti di trasformare tutta la loro muscoloso formiche a brainy formiche.
Potremmo essere controllato attraverso il cibo, come i geniali formiche che sono stati trasformati in hyper-bottinatrici o indifferente bottinatrici dopo essere somministrato farmaci? Secondo Berger, le formiche hanno un sistema circolatorio che sembra niente come un essere umano. Hanno “emolinfa”—che ricopre le loro superfici interne invece di circolazione. Per gli esseri umani, la droga sarebbe potuto ottenere dallo stomaco nel sangue e di attraversare la barriera emato-encefalica. Lei non è sicuro che sia possibile farlo in modo efficace in esseri umani.
Quindi, se non siamo in pericolo di essere la mente controllata di noi stessi, potremmo usare questo giorno per portare formiche sotto il nostro controllo? Potremmo usare per costruire le nostre case o guardia nostre città? O almeno rimanere al di fuori del nostro maledetto cucine? “Certamente si poteva immaginare un farmaco che li scoraggiano dal foraggiamento”, ha detto Berger. “Ma servire gli esseri umani? Io non la penso così. Ma ci sono un sacco di fermate tra una formica e un essere umano. Si potrebbe immaginare una sorta di futuro in cui è possibile modificare il comportamento di animali domestici. Li rendono più difficile per i lavoratori.”
Quindi, chi lo sa? Forse un giorno i nostri animali domestici sarà più amichevole, i nostri cavalli saranno desiderosi di arare i campi, e i maiali in grado di curare e frittura di se stessi. Io, per uno, benvenuto al nostro nuovo insetto signori’ signori.
Scienza Link: http://dx.doi.org/10.1126/scienc…
Immagine in alto: Il laboratorio di Shelley Berger, Dottorato di ricerca, Perelman School of Medicine della University of Pennsylvania Seconda Immagine: Bob Peterson