Смена "профессии" у пчел отразилась на их ДНК

Биологи обнаружили, что метилирование ДНК рабочих пчел меняется в соответствии с изменением специализации насекомых. Работа опубликована в журнале Nature Neuroscience, а ее краткое содержание приводит Nature News.

Приобретение специализации у пчел сопровождается изменением их ДНК. Изменения касаются не последовательности нуклеотидов в цепочке, а присоединением к некоторым из оснований метильных групп. Последние выступают в роли специальных маркеров, которые разграничивают зоны активных и неактивных генов. Такие изменения в ДНК называют эпигенетическими.

Ранее ученые показали, что эпигенетические отличия существуют не только между маткой и рабочими пчелами, но и между рабочими пчелами разной специализации. Обычно по мере взросления рабочие пчелы сначала работают "няньками" в улье, обслуживая матку и личинок, а затем отправляются собирать нектар. При этом изменяется характер метилирования их ДНК.

Авторы решили выяснить причинно-следственные связи между специализацией и метилированием у рабочих пчел. Для этого в то время, как одни насекомые отправились добывать пропитание, ученые удалили всех рабочих-"нянек". Это поставило под угрозу существование личинок и всего улья.

Оказалось, что оставшиеся рабочие способны взять на себя обязанности недостающих нянек, несмотря на то, что эпигенетически они существенно отличались от тех, кого им пришлось заменить. У пчел, которым пришлось сменить "профессию", метилирование ДНК вернулось в состояние, соответствующее более раннему периоду в их жизни. Таким образом, в данном случае эпигенетические изменения оказались обратимы.

Эпигенетические изменения зависят от того опыта, с которым сталкивается организм в ходе своей жизни. Они могут передаваться по наследству, и, таким образом, обеспечивать ламарковское наследование приобретенных признаков.