社交能力取决于基因? 嗡嗡嗡的汗蜂来解密

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在全球生活圈中,有人是交际高手,喜欢结交朋友,有人却不善言词,喜欢一个人生活,可能由后天环境塑造,更有可能是基因决定。

近日,一项刊登于《Nature Communication》研究显示,在不起眼的汗蜂(sweat bee)中发现,单一基因表现的变化能决定哪些汗蜂是喜爱孤独的,哪些是喜欢社交的。该研究除了促进昆虫社交行为研究的发展,也为人类社会化的基因与遗传研究奠下基础。

该研究由普林斯顿大学的演化遗传学家 Sarah Kocher 博士所率领的研究团队进行。首先,她分别从法国三个凉爽地区和三个温暖地区收集了 150 只汗蜂,然后定序其六组基因体。接着,他们发现 200 个基因变异与社交行为有关,且集中在 62 个基因。其中,有 21 种群集变异集中于六个基因,可能与人类自闭症(autism)有关。

该研究团队进一步分析这六种基因发现,社交汗蜂的 syntaxin 1a 基因活跃度是孤独汗蜂的 15 倍。接着,他们评估了在 syntaxin 1a 基因上或其附近的  DNA 的七个变异,也发现该基因部分中的 DNA 序列(该序列不编码蛋白质)控制其活性最强大的,上述结果显示,该基因表现能主宰汗蜂的社交行为,

过去研究也显示,syntaxin 在神经细胞之间的讯息传递中,扮演相当重要的角色。也有不少研究显示,该基因与许多动物和社交行为有关。例如,在蝗虫迁移过程中,团体行动的群体会增加 syntaxin 活动,以及缺乏 syntaxin 表现的小鼠改变了与社会行为相关的激素表现。此外,在人类研究中也显示,syntaxin 与自闭症和其他社交行为异常疾病有关。

然而,syntaxin 并不是第一个与昆虫社交行为和人类自闭症有关的基因,过去研究显示,数种基因的变异,在调控蜜蜂的社会行为中,也扮演相当重要的作用。因此,社交行为是复杂的,由多基因而不是单一基因决定,未来应该进一步检测各种基因活动模式,找出并且建立其与社交行为之间的相关性,进而帮助人类自闭症或其他社交障碍患者,找出一条光明大道。

汗蜂小常识:
普通蜜蜂通常有数百名工蜂照顾和保护一个产卵的女王蜂。然而,有些母汗蜂在产卵之后,却倾向于孵育。该差异使得科学家们认为,汗蜂可望帮助人们了解复杂的昆虫社会以及人类社会化发展的关键之钥。

延伸阅读:延伸阅读:造成自闭症的真凶 ── Trio 基因是你 ?!

参考资料:
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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