社交能力取決於基因? 嗡嗡嗡的汗蜂來解密

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在全球生活圈中,有人是交際高手,喜歡結交朋友,有人卻不善言詞,喜歡一個人生活,可能由後天環境塑造,更有可能是基因決定。

近日,一項刊登於《Nature Communication》研究顯示,在不起眼的汗蜂(sweat bee)中發現,單一基因表現的變化能決定哪些汗蜂是喜愛孤獨的,哪些是喜歡社交的。該研究除了促進昆蟲社交行為研究的發展,也為人類社會化的基因與遺傳研究奠下基礎。

該研究由普林斯頓大學的演化遺傳學家 Sarah Kocher 博士所率領的研究團隊進行。首先,她分別從法國三個涼爽地區和三個溫暖地區收集了 150 隻汗蜂,然後定序其六組基因體。接著,他們發現 200 個基因變異與社交行為有關,且集中在 62 個基因。其中,有 21 種群集變異集中於六個基因,可能與人類自閉症(autism)有關。

該研究團隊進一步分析這六種基因發現,社交汗蜂的 syntaxin 1a 基因活躍度是孤獨汗蜂的 15 倍。接著,他們評估了在 syntaxin 1a 基因上或其附近的  DNA 的七個變異,也發現該基因部分中的 DNA 序列(該序列不編碼蛋白質)控制其活性最強大的,上述結果顯示,該基因表現能主宰汗蜂的社交行為,

過去研究也顯示,syntaxin 在神經細胞之間的訊息傳遞中,扮演相當重要的角色。也有不少研究顯示,該基因與許多動物和社交行為有關。例如,在蝗蟲遷移過程中,團體行動的群體會增加 syntaxin 活動,以及缺乏 syntaxin 表現的小鼠改變了與社會行為相關的激素表現。此外,在人類研究中也顯示,syntaxin 與自閉症和其他社交行為異常疾病有關。

然而,syntaxin 並不是第一個與昆蟲社交行為和人類自閉症有關的基因,過去研究顯示,數種基因的變異,在調控蜜蜂的社會行為中,也扮演相當重要的作用。因此,社交行為是複雜的,由多基因而不是單一基因決定,未來應該進一步檢測各種基因活動模式,找出並且建立其與社交行為之間的相關性,進而幫助人類自閉症或其他社交障礙患者,找出一條光明大道。

汗蜂小常識:
普通蜜蜂通常有數百名工蜂照顧和保護一個產卵的女王蜂。然而,有些母汗蜂在產卵之後,卻傾向於孵育。該差異使得科學家們認為,汗蜂可望幫助人們了解複雜的昆蟲社會以及人類社會化發展的關鍵之鑰。

延伸閱讀:延伸閱讀:造成自閉症的真兇 ── Trio 基因是你 ?!

參考資料:
1. Nature Communications, 2018; 9 (1) DOI: 10.1038/s41467-018-06824-8
2. https://www.sciencemag.org/news/2018/10/bee-solitary-or-social-answer-may-depend-autism-linked-gene

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